对计算机体系结构研究的一点认识-XiaZhao.PDF
专栏 第?10?卷??第?6?期??2014?年?6?月
对计算机体系结构研究的一点认识
钱学海
关键词 ：计算机体系结构 研究方法 美国加州大学伯克利分校
美国斯坦福大学最近在一份 告 中分析 了过去 20 年 间出现的几乎所有的处理器，发现
编者按：
处理器性能提 高了约 1 万倍 。这使得像深度 学习等 20 多年前还是遥不可及的技术 ，在今天强大的计
算能力的支持下，释放 出巨大的潜力。该 告进一步指 出，在 1 万倍 的性能提升 中，半导体工艺贡
献 了 100 多倍 ，计算机体 系结构贡献 了 80 多倍 。由于处理器在信息领域的基础性与普适性 ，计算机
体 系结构技术的进步对整个信息领域的快速发展起到 了重要的推动作用。而该领域的四大国际顶级会
议 (ISCA , HPCA , MICRO, ASPLOS) 1 则是技术进步的思想源泉 ，几乎所有计算机体 系结构领域的重大
技术突破都是最早发表在这四大会议上。加 州大学伯克利分校的钱 学海博士是体 系结构领域的新星，
过去 5 年在四大会议上发表 了 7 篇论文，对计算机体 系结构研究有相 当的理解和造诣。为此 ，本期专
栏特邀钱 学海与读者分享他对计算机体 系结构研究的认识。
应CCCF 之邀，很高兴能在 者研究生的计算机体系结构课程 若具备两者之一就是好的研究。
此分享自己的一些研究体会和见 后的体会。其实计算机体系结构 对于什么是 “重要”的问题，不
闻，希望对大家的工作和研究有 是一门充满活力和贴近实际的重 同学者有不同的看法，但我们可
所帮助。 要学科，是软件和硬件的桥梁， 以用一个通俗的标准来概括，即
1964 年阿姆达尔(C. M . Am- 同时也是信息产业的支柱之一。 解决方案能否提高 “效益”(提高
dahl) 在介绍IBM360 系统时提 性能或降低能耗)。这个标准相对
出 ：计算机体系结构是程序员看 研究心得 简单，也得到大家认可。在第二
到的计算机的属性，即概念性结 个标准中，同行对于有挑战性的
构与功能特征。虽然这个定义简 什么是好的研究可以从 问题通常都有统一的认识，解决
明准确，但若没有一定的实践经 两个方面衡量，首先看研究的问 方案的新颖性也不难被专家发现。
验，则会觉得其抽象含糊。我相 题是否重要，其次看是否提出了 谈到研究方法，最重要的是
信这也是一些学生在修完本科或 有挑战性或者新颖的解决方案， 对研究问题有深刻的认识。这不仅
1 ISCA: International Symposium on Computer Architecture ，计算机体系结构国际研讨会；
HPCA: International Symposium on High Performance Computer Architecture ，高性能计算机体系结构国际研讨会；
MICRO: International Symposium on Microarchitecture ，微体系结构国际研讨会；
ASPLOS: International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems ，编程语
言和操作系统的体系结构支持会议。
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意味着对现有工作了如指掌，知道 己的研究问题上。计算机科学有 如果有至少一个正面评价，就进
它们的不同和不足，还需要思考 很多领域，每个领域的研究方法 入第二轮。第
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