計算機和處理器是信息社會的基礎，是信息領域的核心技術；計算機體系結構主要研究計算機和處理器的結構與設計方法，是推動信息技術發展的核心“引擎”。隨著摩爾定律放緩，計算機和處理器發展正面臨著越來越嚴峻的可靠設計、性能優化、低功耗設計等挑戰，亟需體系結構層次創新。另一方面，核心芯片研制能力弱也是我國信息產業的短板，處理器、系統軟件等核心技術被個別發達國家控制，導致我國企業在國際產業鏈中核心競爭力弱、缺乏話語權。如何讓我國企業在IT領域具有國際競爭力，避免芯片制裁事件再次發生，亟需科研人員為我國企業提供在國際開放產業生態中具有競爭力的核心技術。

計算機體系結構方向聚焦于前沿技術探索，屬于計算機學科的“重工業”，成果不僅停留在發表論文，更高度重視技術發明和原型系統，通過技術轉移和技術應用，服務于國家重大需求，引領產業技術發展。

計算機體系結構國家重點實驗室于2011年10月批準成立，2013年5月通過驗收，在2017年國家重點實驗室評估中，實驗室獲得了“優秀”。主要從事計算機體系結構和系統設計方法領域的應用基礎研究，側重于研究超并行計算機系統和多核處理器。目前承擔的基礎性研究項目包含：973項目[高通量計算系統的構建原理、支撐技術及云服務應用]；基金委創新群體項目[超并行高效能計算機體系結構與設計方法研究]及多項基金杰青及重點項目。目前正式在編固定人員108人，其中，研究員45人，包括院士3人、國家杰出青年科學基金獲得者5人、國家優秀青年科學基金獲得者6人、國家百千萬人才工程入選者4人、“萬人計劃”2人；副研究員及高級工程師40人；其中具有高級職稱的85人，占人員總數78.7％，具有博士學位的有97人，占89.8%。在讀研究生369人；客座研究人員13人。 計算機體系結構國家重點實驗室是國內系統結構二級學科首家國家重點實驗室，整體水平已進入體系結構學術研究世界一流之列。五年來，圍繞以數據為中心的新型體系結構和系統設計，在國際上率先開展了深度學習處理器、高通量計算的新方向研究，得到國際計算機體系結構界的廣泛認同和跟隨。獲得基金委創新群體，并于2012年、2015年連續兩次獲得延續資助。

實驗室定位：

本國重定位于計算機體系結構領域的應用基礎研究，目標是立足于國際學科發展前沿，圍繞國家信息領域對高端計算裝備的重大需求，在高端計算體系結構、微體系結構、測試與容錯計算、編譯與編程研究方向保持國內領先水平，在非傳統體系結構的某些關鍵領域取得國際引領性成果，在超并行計算機系統、高性能高可靠處理器相關領域服務于國家戰略目標，為未來計算機系統的發展提供科學技術依據。

主要研究方向：

計算機體系結構的創新一直是計算機科學與技術及其產業發展的核心推動力。本國重主要研究高性能計算機系統和微處理器設計的新原理、新結構和新方法、以及相關軟硬件支撐技術。主要研究方向如下：

①高端計算體系結構：研究超艾級高端計算機的體系結構、面向云計算和網絡計算的新型計算機體系結構、新型并行結構及數據中心的互連技術、海云計算體系結構以及面向體系結構的算法優化等。

②微體系結構：研究面向高通量計算的多核處理器的新型體系結構、XPU處理器體系結構和數據組織方法、可重塑異構處理器芯片及體系結構等。

③編譯與編程：研究面向大眾用戶的并行編程語言及環境、全生存周期的應用程序優化及并行程序分析方法/錯誤檢測和調試技術、數據密集型應用的編程模型等。

④VLSI與容錯計算：研究納米/三維芯片的設計自動化/驗證/測試技術、面向高通量計算的容錯計算模型和設計方法、硅基光導/射頻等新型片上互連和可靠設計技術等。

⑤非傳統體系結構：研究量子計算機體系結構、光計算機體系結構、以神經元/DNA等為基礎的計算機體系結構、以憶阻器為核心器件的新型智能芯片體系結構等。

目標：

建設一支高水平、跨學科、結構合理的研究隊伍，將學術骨干培養成為所在研究領域中享有國際聲譽的科學家，在國際上代表國內最高水平，建立計算機體系結構領域國際一流的科學研究、技術創新和人才培養的基地。

以滿足高性能計算、智能計算和人機物三元計算的需求為突破口，研究十萬億次級芯片體系結構、千線程級芯片體系結構、千萬億次智能計算芯片體系結構、十萬億次/瓦高能效物端芯片體系結構，芯片的測試驗證和自修復方法，基于新工藝、新器件(3D 封裝、光互連)的芯片設計方法。

研究艾級高性能計算機系統結構，千萬線程級高通量計算機系統結構，海云計算融合新型計算模式和系統結構。研究面向億級并行度的編程、算法設計、系統互連和容錯的基礎技術。

總結

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