怯克FPGA难题！UCLA丛京生传授斩获2024年ACM计较冲

　　【新智元导读】2024年ACM计较冲破颁给了UCLA华人传授丛京生，以表扬他正在FPGA芯片设想从动化和可定制计较范畴的严沉贡献。他冲破了FPGA编程的瓶颈，开辟出让通俗工程师实现芯片设想的环节东西。ACM Charles P。「Chuck」Thacker计较冲破颁给正在计较或手艺上，做出性或逾越式贡献的小我或集体。该项设有10万美元金，由微软供给赞帮。获者将正在ACM的一次主要会议上颁发ACM冲破。正在学术和工业范畴的职业生活生计中，丛传授开辟出了一系列先辈的集成电路设想从动化东西，次要环绕现场可编程门阵列 (FPGA) 东西。FPGA是一种特殊的集成电路，可正在制制后进行编程。凭仗这一特征，FPGA成为数据核心、电信、航空航天、国防、汽车工程等范畴的尺度硬件。虽说FPGA可编程，用户很难完成。丛传授花了大量精神开辟相关东西，来处理这个问题。除了研究核默算法，丛传授还和学生一路，把这些算法融入贸易东西中，为FPGA设想东西供给支撑。这一促使Aplus设想从动化公司成立，将这项手艺贸易化，现在所有FPGA分析东西都用到了这项手艺。丛传授晚期的，让设想师能用Verilog这类硬件描述言语设想FPGA，但对于软件使用工程师来说，给这些电路编程仍是坚苦沉沉。这项孵化出了AutoESL，该公司从大学分校（UCLA）尝试室出来，并于2011年被赛灵思公司（现为AMD/Xilinx的一部门）收购。是现正在AMD/Xilinx高级分析东西的焦点手艺。他和团队用FPGA设想了一系列针对分歧范畴的硬件加快器，像深度进修、医学图像处置、基因组测序、数据压缩、可满脚性求解等计较稠密型使命。以及他对一代又一代计较机科学家的启迪。丛京生（Jason Cong）是大学分校（UCLA）Samueli工程学院Volgenau工程杰出讲席传授。他的研究标的目的次要有超大规模集成电路和系统的设想从动化、可定制计较、量子计较以及高度可扩展算法。他是ACM和IEEE Fellow，也是美国艺术取科学院、美国国度工程院院士，以及中国工程院外籍院士。1946年2月14日，世界上第一台通用计较机ENIAC降生了，这台庞然大物占地170平方米。其时所有人都认为：计较机不会走入我们的糊口。但1956年的奇异预言「摩尔定律」改变了这一切。正在集成电路范畴，凡是把0。35-0。8μm及其以下称为亚微米级，0。25μm及其以下称为深亚微米，0。05μm及其以下称为纳米级。1990年代，丛京生提出的「以互联为核心的设想算法和方」正在降服深亚微米时序闭合挑和中起到了凸起感化，使摩尔定律可以或许继续扩展。这项项促成了Center for Domain-Specific Computing (CDSC)的成立，该核心超越了并行化，专注于特定范畴定制，以实现庞大的功率机能效率提拔。2014年，丛京生带领的团队博得了NSF Innovation Transition Program下的首个项，该项由英特尔公司从导，供给额外300万美元资金，并获得 NSF（美国科学基金会）的婚配支撑。丛京生的尝试室针对高层分析（HLS）的研究，催生了全球使用最普遍的FPGA高层分析东西（由2006年成立的草创公司AutoESL研发，于2011年被全球最大的FPGA公司Xilinx收购），大大地提高了FPGA设想的效率，推进了FPGA的普遍使用。丛京生传授以本人的母校大学为，正在学科扶植、教师步队培育、学术影响力的提拔等方面都做了大量和具体的，IEEE集成电路取系统的总编纂陈怡然传授和副从编陈凡传授采访了丛京生院士。此中丛院士对一个问题的回覆提到半导体芯片范畴的三次拐点，言简意赅，总结深刻，有帮于我们理解集成电路的成长。跟着晶体管正在20世纪90年代初微缩到亚微米尺寸，互连延迟起头盖过逻辑延迟，成为决按时钟频次的次要要素。正在UCLA掌管的第一个美国国度科学基金会项目就是「用于高机能 VLSI 电路和系统的互连问题」（1991-1993年），旨正在处理其时火急的互连挑和。提出了很多新的研究标的目的例如互连拓扑优化、最优导线尺寸、同步布线和寄放器插入、利用物理条理布局而非逻辑条理布局、摸索3D设想等等来处理这个问题。21 世纪初，芯片上的晶体管数量冲破亿级大关，将整个电子系统集成到单个芯片 (SoC) 上成为可能。20世纪末，半导体行业碰到了一个环节挑和：保守的提高时钟频次的方式曾经无法满脚机能提拔的需求，这种现象被称为登纳德缩放的终结。其时的业界遍及认为多核并行化是处理问题的环节，但丛京生则另辟门路提出了以定制化为从的集成电路的设想。2008年，丛京生率领一支由12位传授构成的团队，向美国国度科学基金会 (NSF) 提交了一份名为「可定制范畴特定计较」。