张悠慧
清华大学高性能计算研究所研究员
张悠慧,毕业于清华大学,清华大学计算机系研究员、博导,北京市智源学者。
个人经历
教育背景
工学学士(计算机科学与技术),清华大学,中国,1998;
工学博士(计算机体系结构),清华大学,中国,2002。
讲授课程
汇编语言程序设计:本科生课程;国家级精品课(2009)、首批国家级精品资源共享课(2016)、首批国家级一流本科课程(2020)、校精品课;
计算机系统概论:本科生课程。
研究方向
高性能处理器微体系结构、类脑计算芯片与基础软件。
研究概况
2014年底以来围绕类脑智能开展类脑芯片与基础软件研究:针对类脑智能计算系统因缺乏完备性理论支撑而导致的层次接口模糊、软硬件紧耦合等问题,提出受神经网络计算特征启发的新的计算完备性——“类脑计算完备性”、以及基于该完备性的软硬件去耦合类脑计算机层次结构与硬件基本原语,证明此类系统能够实现类脑智能计算的计算通用性、硬件完备性和编译可行性。基于上述成果,参与“天机”类脑芯片研发,以软硬件去耦合方法解决天机芯工具链支持异构融合网络这一关键问题。进一步设计高效支持此类硬件基本原语的“精简指令集”存算融合类脑芯片与基础软件,芯片性能与脉冲神经网络模拟性能均得到显著提升。
以第一作者/通讯作者(包括共同)发表NATURE、ASPLOS、MICRO、NIPS、IEEE TC/TPDS等重要学术期刊、会议论文多篇——其中完整提出“类脑计算完备性”的论文发表于NATURE(20年10月15日,是国内计算机系统结构方面的首篇《自然》论文),被评为2020年世界互联网大会主任特别推荐成果;作为主要完成人之一的“天机”类脑芯片论文发表于NATURE(19年8月1日封面文章,是国内AI与芯片方面的首篇《自然》论文),是ESI热点论文(top 0.1%),被评为2019年国内十大科学进展、2019年世界互联网大会领先科技成果。
以往研究还包括高性能计算、微体系结构设计、虚拟化技术等方面。主持研究了面向科学计算的集成软件环境核心技术,并作为软件开发联盟Gelato的初创成员(其成员包括Intel、HP)发布了若干个集群计算核心软件系统(包括并行容错计算环境、集群服务器并行开发环境等,2004年),具备国际领先水平;作为清华微处理器-THUMP107的体系结构主要设计者之一,设计了该处理器的微体系结构,主频达500MHz(TSMC 180nm工艺,2003年);在国际上较早提出运行环境与存储位置相分离的分布式软件架构与云端融合使用模式,将现有软件转化为网络服务(2008年);开展了面向应用的定制处理器设计,主要采用软件模拟以及FPGA仿真的方式,选取了“全球气候变化数值模拟”这一代表性关键应用为目标,实现了定制处理器内核的FPGA原型,显著提升了应用效能比(2013年)。
学术成果
1. Yu Ji, Youyang Zhang, Xinfeng Xie, Shuangchen Li, Peiqi Wang, Xing Hu, Youhui Zhang*, Wenguang Chen, Yuan Xie. FPSA: A Full System Stack Solution for Reconfigurable ReRAM-based NN Accelerator Architecture. ASPLOS 2019.
2. Yu Ji, Ling Liang, Lei Deng, Youyang Zhang, Youhui Zhang*, Yuan Xie. TETRIS: TilE-matching the Tremendous Irregular Sparsity. NIPS 2018.
3. Ji Yu, Zhang Youhui*, Chen Wenguang, Xie Yuan. Bridging the Gap between Neural Networks and Neuromorphic Hardware with A Neural Network Compiler. ASPLOS 2018.
4. Peng Qu, Jin Yan, You-Hui Zhang*, Guang R. Gao. Parallel Turing Machine, a Proposal. Journal of Computer Science and Technology. March 2017, Volume 32, Issue 2, pp 269–285.
5. Yu Ji, Youhui Zhang*, Shuangchen Li, Ping Chi, Cihang Jiang, Peng Gu, Yuan Xie, Wenguang Chen. NEUTRAMS: Neural Network Transformation and Co-design under Neuromorphic Hardware Constraints. MICRO 2016.
6. Yu Ji, You-Hui Zhang*, Wei-Min Zheng. Modelling Spiking Neural Network from the Architecture Evaluation Perspective. Journal of Computer Science and Technology, Volume 31, Issue 1, pp 50–59. 2016.
7. Yu Ji, Youhui Zhang*, Wenguang Chen. Optimized Mapping Spiking Neural Networks onto Network-on-Chip. ICA3PP 2016.
8. Luping Shi, Jing Pei, Ning Deng, Dong Wang, Lei Deng, Yu Wang, Youhui Zhang*, etc. Development of a Neuromorphic Computing System. IEDM 2015(Invited).
9. Zhang Youhui*, Qu Peng, Jiang Cihang, Zheng Weimin. A Cloud Gaming System Based on User-level Virtualization and Its Resource Scheduling. IEEE Tran. On Parallel and Distributed Systems, 2015. In Publish. DOI 10.1109/TPDS.2015.2433916.
10. Cihang Jiang, Youhui Zhang* and Weimin Zheng. Software-based Lightweight Multithreading to Overlap Memory-access Latencies of Commodity Processors. ICPP 2015.
11. Li Yanhua, Zhang Youhui*, Zheng Weimin. Position-Aware Thread-Level Speculative Parallelization for Large-Scale Chip-multiprocessor. ACM International Conference on Computing Frontiers (CF 2015).
12. Hongwei Wang, Siyu Lu, Youhui Zhang*, Guangwen Yang, Weimin Zheng. Customized Network-on-Chip for Message Reduction. ICA3PP 2014.
13. Fan Jie, Jiang Song, Shu Jiwu, Zhang Youhui*, Zhen Weimin. Aegis: Partitioning Data Block for Efficient Recovery of Stuck-at-Faults in Phase Change Memory. MICRO 2013.
14. 王为,张悠慧*,姚俊,李艳华,郑纬民。基于线性阵列处理器的GRAPES核心代码优化. 《计算机学报》2013年10月刊。(中国计算机大会2013最佳论文).
15. Zhang Youhui*, Qian Ziqiang, Zheng Weimin. Employing Intelligence in Object-based Storage Devices to Provide Attribute-based File Access. SCIENCE CHINA-INFORMATION SCIENCES, Vol.56, No.3. Mar 2013.
16. Zhang Youhui*, Yang Jianfeng, Zheng Weimin. Customizing a Processor-core for Stencil Computation. Proceedings of Workshop of HPCA 2013(4th Workshop on SoCs, Heterogeneous Architectures and Workloads). Feb. 2013.
17. Youhui Zhang*, Yanhua Li, Weimin Zheng. Automatic Software Deployment Using User-level Virtualization for Cloud-Computing. Future Generation Computer Systems (FGCS),Vol.29 N0.1. Jan 2013. 323-329.
18. 张悠慧*, 李艳华, 郑纬民. Cloudow: 一种基于用户层虚拟化的支持现有Windows应用的软件即服务模式运行系统及其性能优化。《中国科学:信息科学》 2012年03期。(第二届中国云计算与SaaS大会最佳论文)
19. Youhui Zhang*, Gelin Su&, Weimin Zheng. A User-space File System for On-demand Legacy Desktop Software, SCIENCE CHINA-INFORMATION SCIENCES, Vol.54,No.6,2011. 1142-1150.
20. Youhui Zhang*, Gelin Su, Weimin Zheng. Converting Legacy Desktop Applications into On-Demand Personalized Software, IEEE Transactions on Services Computing, Vol.3, No.4, 2010.
21. Youhui Zhang*, Xiaoling Wang, and Liang Hong, Portable Desktop Applications Based on P2P Transportation and Virtualization. Proceedings of the 22nd Large Installation System Administration Conference (LISA '08), San Diego, CA, 2008, pp. 133–144.
22. Youhui Zhang*, Yu Gu, Hongyi Wang, and Dongsheng Wang. Virtual-Machine-based Intrusion Detection on File-aware Block Level Storage. Proc.18th International Symposium on Computer Architecture and High Performance Computing (SBAC-PAD'06), Ouro Preto, Brazil, pp. 185-192.
23. Youhui Zhang*, Dongsheng Wang. Research on object-storage-based intrusion detection. Proceedings of the 12th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS'06). 2006.
社会兼职
《计算机研究与发展》编委;
Journal of Computer Science and Technology青年编委;
北京智源人工智能研究院PI。
荣誉奖项
2020年世界互联网大会主任特别推荐成果:一种类脑计算层次结构(2020)
2019年世界互联网大会领先科技成果奖:面向人工通用智能的异构融合天机芯片(2019)
2019年国内十大科学进展:构架出面向人工通用智能的异构芯片(2019)
高等教育国家级教学成果奖二等奖:面向计算机系统能力培养的课程体系改革(2018)
教育部科技进步一等奖: 高性能计算机性能测试技术 (2009)
电子学会科学技术一等奖: 高性能计算机性能测试技术 (2009)
国家科技进步二等奖: 高性能集群计算机与海量存储系统 (2007)
参考资料
张悠慧.清华大学.
张悠慧-清华大学计算机科学与技术系.清华大学计算机科学与技术系.
最新修订时间:2024-06-08 22:23
目录
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个人经历
讲授课程
研究方向
研究概况
参考资料