新型结构组

新型结构小组成立于2016年底,由原高性能中心硬件小组和算法小组成员组成,当前有员工2人、学生5人,其中博士生2人、硕士生3人。本小组立足于计算机体系结构研究,以面向高性能计算的高能效系统设计为未来的研究方向,主要解决当前大气模拟、基因分析、深度学习和机器视觉等领域中若干的计算问题。

   继理论科学和实验科学之后,高性能计算已经成为人类科学研究的第三大范式,现在高性能计算已经渗透到各个学科领域,不仅在气候模拟、石油勘探、天体物理这些传统应用领域保持强劲的生命力,在生命科学、人工智能、大数据处理这些新兴领域也有广泛的应用。在这些领域中,随着应用模型不断精细,数值模拟分辨率越来越高,对计算能力的要求也越来越高。当前已通用处理器为主要计算部件的高性能计算机,虽然其峰值计算能力可以通过横向扩展不断提高,但是由于功耗、价格、体积等因素的限制,难以满足不同场景下各种应用的多方面需求。因此,使用GPUFPGA和定制芯片等器件构建异构计算系统已经成为一种广泛采用的方案,在高性能计算机和各大互联网厂商的数据中心中广泛使用。

我们小组以面向高性能计算的高能效系统设计为研究方向,自下而上从加速器设计、平台优化、应用研究三个方面开展工作:

1)针对不同应用问题的具体需求,选择合理的硬件平台设计相应的异构加速器。

2)基于异构加速器,设计高性能计算异构计算中间件并提供灵活易用的开发平台;

3)针对当前大气模拟、深度学习和机器视觉等领域中的实际问题,研究和设计适合于异构计算的算法。