計算機體系結構國家重點實驗室依托中國科學院計算技術研究所建立，是我國在計算機體系結構方面首個國家重點實驗室。2011年10月，實驗室經批準立項。2013年5月22日通過驗收，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。實驗室緊密圍繞國家重大需求和計算機體系結構科學與技術的發展趨勢，形成高端計算體系結構和設計方法、微體系結構、編譯和編程、VLSI與容錯計算、非傳統計算機體系結構五個研究方向。發展目標是建立具有國際水平的計算機體系結構研究實驗平臺，為全國計算機體系結構研究提供基礎支持。

依托計算機系統結構學科優勢，不斷攀登科技高峰

中國科學院計算技術研究所于1957年成立了我國首個計算機體系結構設計小組，半個多世紀以來，經過幾代人的艱苦努力，在計算機體系結構與系統設計方法的科學研究、樣機研制、人才培養等方面取得了令人矚目的成就，形成了我國高性能計算機的研發基地，研制成功了我國首枚高性能通用CPU芯片。

上世紀九十年代，李國杰院士（計算所前任所長、計算機體系結構國家重點實驗室學術委員會主任）帶領團隊自主研制出我國首臺SMP（對稱式多處理機）結構計算機——曙光1號，闖出了一條中國的高性能計算機之路。現在，在高性能計算機的世界舞臺上，曙光無疑已經占有了一席之地。曙光團隊解決了系統規模、計算密度、系統效能三大難題，實現了高效能計算機從十萬億次到百萬億次、千萬億次的跨越。進入二十一世紀，李院士高瞻遠矚地提出必須研制中國自己的高性能通用處理器。隨著龍芯-1號2002年流片成功、龍芯-2號2003年流片成功，中國的高性能處理器設計技術迅速進步，引領帶動了國內處理器研發的熱潮。發展至今，龍芯2J處理器應用到4個重大戰略應用，龍芯3A-1500投片成功，有望成為黨政軍信息化應用的主打芯片，通過對基礎軟件的優化大幅提升了龍芯平臺黨政軍信息化應用的實際性能。

信息技術領域發展迅猛，日新月異。近年來，計算機體系結構領域面臨著三大突出挑戰：并行效率（可擴展性）、可靠性和功耗，這被稱為阻擋計算機科技向前發展的三堵高墻。對這些基本科學問題的研究決定著計算機系統結構學科的發展趨勢和應用前景，如集成電路技術的發展和新出現的應用模式給未來處理器的設計帶來了嚴峻挑戰，需要研究信息處理的新原理、新結構和新方法。在面向未來研究的思考中，實驗室學術帶頭人認為以圖靈計算模型和馮·諾依曼計算機結構為基礎的計算機體系已經走過了半個多世紀的發展歷程，現在無論是微電子器件還是體系結構都遇到了難以克服的障礙，世界各國努力從原理上創新，試圖突破Exa級（1018）和Zetta級（1021）計算機的復雜性、功耗和可靠性壁壘。我國這方面的研究目前分散在通信、物理、生物等各個學科，而且大多是從器件層次上著手，缺乏從體系結構層次的整體考慮。

正是在這樣的技術背景和發展趨勢之下，依托計算所在體系結構領域近五十年深厚的科研積累，體系結構國家重點實驗室應運而生。體系結構團隊于2006年被獲批成立了中科院計算機系統結構重點實驗室（簡稱“院重”）。經歷了五年的發展，院重團隊2011年得到批準成立了我國計算機系統結構領域首個國家重點實驗室。計算機體系結構國家重點實驗室的發展目標是建立具有國際水平的計算機體系結構研究實驗平臺，為我國計算機體系結構研究提供基礎支持，為提高我國計算機體系結構整體研究水平作出貢獻。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。

實驗室以計算機系統結構的學科優勢為依托，圍繞超并行計算機系統和多核處理器開展基礎研究和高技術前沿探索。主要研究方向包括：高性能計算機系統設計理論，微處理器設計的新原理、新結構和新方法。通過研究新型高性能計算機的體系結構，面向新型體系結構的模擬仿真、操作系統、應用建模和優化技術，高端處理器的微體系結構，跨平臺多系統虛擬化技術，大規模片上多核并行處理器設計方法，可擴展可重構處理器設計方法，并行程序設計模型、語言、編譯，先進微處理器的代碼生成與優化，計算機體系結構及微體系結構可靠性設計，多核處理器的自測試、自診斷、自修復設計，VLSI測試和設計驗證方法，為高性能計算機系統和高性能處理器設計領域的發展持續提供創新方法和關鍵技術，解決本領域國家急待解決的重大關鍵問題，推動計算機系統結構學科的科技進步。

目前實驗室已建立了良好的運行機制，開放與交流廣泛，分別與法國國家信息與自動化研究院（INRIA）、英特爾公司、華為公司、曙光公司等成立了聯合實驗室。通過承辦大型國際會議或在重要國際系列學術會議上作學術報告，有力推動了我國計算機體系結構領域的國際交流，擴大了國際影響。實驗室已經裝備了一流的實驗設施，在瞄準國家需求和世界科學前沿，開展計算機體系結構研究過程中，取得了一系列具有國際先進水平的重要研究成果，在國內外具有廣泛影響，成為承擔計算機體系結構領域國家重大科研任務的主要研究基地和開放合作、學術交流的主要平臺。

截止到2014年底，實驗室有固定研究人員89人。其中，研究員25人（院士1人，國家杰出青年科學基金獲得者3人，國家優秀青年科學基金獲得者2人，國家百千萬人才工程入選者3人、“萬人計劃”3人、“千人計劃”3人，中科院“百人計劃”6人），副研究員及高級工程師24人，在讀研究生254人。經過多年建設，實驗室在學術委員會主任李國杰院士和實驗室主任孫凝暉研究員的帶領下，已形成精干的、有凝聚力的研究群體。第一梯隊是以徐志偉研究員、胡偉武研究員、李曉維研究員、張立新研究員等為代表的學術帶頭人。第二梯隊是一批年齡在40歲左右，以陳世敏研究員、李華偉研究員、陳云霽研究員、韓銀和、范東睿研究員等為代表的青年學術帶頭人和研究骨干，是實驗室的中堅力量。

近幾年，實驗室已經建成了三大基礎科研平臺，包括端云軟硬件設計平臺，芯片設計與測試平臺和新型微體系結構設計平臺三大平臺。并自主研發了八大自研平臺，分別是基于Godson-T的節點內處理器異構的集群、眾核處理器的在線3S軟硬件研究平臺、可靠性和功耗研究自研平臺、HMTT訪存分析系統、眾核處理器并行編程方法研究平臺、機器學習加速器的結構和編程研究平臺、面向測量信息的日志記錄分析平臺、高效能可重構大數據處理加速引擎研究平臺等。這些設備構建成實驗室公共計算平臺，自研創新平臺與國外高校的水平相當。各設備全年不間斷工作，為本學科多個研究方向的項目研究提供了實驗驗證、仿真和測試環境，并且均對外進行了開放與共享，給外單位和開放課題承擔單位等的科研提供了有力的支撐和平臺保障。

近三年來，實驗室承擔了國家973計劃項目、國家863計劃項目、國家自然科學基金創新群體、重大和重點項目、國家科技重大專項等多項科研項目，取得顯著研究成果。在國際和國內期刊上發表論文356篇，其中SCI收錄75篇，EI收錄216篇。獲得國家技術進步獎二等獎1項、國家技術發明獎二等獎1項，北京市科學技術獎二等獎2項，中國質量協會質量技術獎一等獎1項。2014年，實驗室在領域四大頂級會議ISCA、HPCA、MICRO、ASPLOS發表4篇文章（發文量與CMU并列位于第16名），獲得ASPLOS14最佳論文，MICRO14最佳論文，還發表了頂級期刊ACM trans on CS論文。

致力于成為產業創新的源頭

在中科院“創新2020”新時期，計算所的定位是要做“計算機產業的技術源頭”，而計算機體系結構國家重點實驗室將是我國計算機產業技術創新“源頭的源頭”。

實驗室主任、現任中科院計算所所長孫凝暉研究員表示，要成為中國計算機產業的源頭，既不能與產業脫節，又不能離企業太近，還要加快原始性創新的產出速度和科研要素的流動速度。首先，學術的前瞻性是根基，要重視重點實驗室等各類學科建設，著力培養高端科學家和拔尖青年學術人才，提升研究所的國際學術影響力。其次，加速轉移人才和技術是重點，要通過專利許可與轉讓、商標授權、企業委托項目、職業技術培訓等一切可能的形式來加速轉移技術，通過體系結構和算法精品課程等特色鮮明的研究生教育、企業聯合實驗室、科研人員下海等多種模式加速轉移人才。最后，分類服務四類企業是抓手，這包括PI創業的startup公司，企業聯合實驗室服務的領導型大企業，分所服務的地方特色企業，以Lab創業和支撐國家戰略新型產業為特征的骨干企業。

實驗室常務副主任李曉維研究員認為，實驗室是從事應用基礎研究的實驗室，其特色是技術的輻射作用，很多技術創新的源頭來自于實驗室。通過創新方法到關鍵技術，由產品原型到產品，再到推進產業化，形成一條“想得到、做得出、用得上、賣得掉”的產業生態鏈。

從“強調價值導向的研究”這一宗旨出發，實驗室肩負三大使命，一是為提高我國計算機體系結構整體研究水平作出貢獻；二是彌補本土創新鏈條的欠缺，加強“源頭”的創新力度；三是做對中國信息產業有價值的研究。具體而言，實驗室要在十年之內完成兩大突破，即研制艾級超級計算機和十億級高通量計算機，以及研發出解決數據處理難題的數據處理器（DPU）。

近年來，實驗室在“科研定位與創新”、“人才培養與隊伍建設”、“文化建設與宣傳”等方面取得了顯著成績。特別是隨著國家重點實驗室“建設期”的結束，計算機體系結構國家重點實驗室已邁入到一個全新的發展階段。計算機體系結構國家重點實驗室將進一步加強內部管理與對外合作，加強計算所內外創新鏈上下游的協同、重點實驗室內不同方向的協同，創造出有中國特色的人員、技術流動機制和利益回報機制，保障體系結構學科的可持續發展，為我國學科建設和科技發展貢獻更大力量。

實驗室主任簡介： 孫凝暉，男，博士，研究員。1968年3月出生，籍貫安徽壽縣。現任中國科學院計算技術研究所所長，計算機體系結構國家重點實驗室主任。曾任國家智能計算機研究開發中心主任。先后作為技術骨干、技術負責人和項目負責人參加了包括曙光1號、曙光1000、曙光2000-I、曙光2000-II、曙光3000、曙光4000L、曙光4000A、曙光4000H，曙光5000，曙光“星云”等系列曙光高性能計算機系統的研制工作。1997年獲國家科技進步一等獎，1995年、2001年、2003年、2006年、2013年五次榮獲國家科技進步二等獎，1999年獲中科院青年科學家一等獎，作為團隊帶頭人的“曙光4000系列高性能計算機”于2005年獲中國科學院杰出科技成就團隊獎，2009年獲得國家杰出青年基金資助。

實驗室學術委員會主任簡介： 李國杰，男，院士。1943年5月生，1995年當選中國工程院院士，2002年當選第三世界科學院院士。第九屆、十屆全國人大代表，中共十七大代表。曾任中國科學院計算所所長(1999年12月至2011年7月)，現任計算機體系結構國家重點實驗室學術委員會主任、中科院計算所首席科學家、曙光公司董事長、中國計算機學會名譽理事長、國家信息化專家咨詢委員會信息技術與新興產業專委會副主任、英文版學報《Journal of Computer Science and Technology》主編、中國科學院學位委員會副主席、中國科大計算機學院院長、中國科學院大學計算機與控制學院院長等職。主持研制成功曙光1號并行計算機、曙光1000大規模并行機和曙光2000/曙光3000超級服務器,領導研制成功曙光4000超級服務器、曙光5000A高效能計算機，其中，曙光1號獲1994年中國科學院科技進步特等獎和1995年國家科學技術進步二等獎；曙光1000獲得1996年中國科學院科技進步特等獎和1997年國家科學技術進步一等獎。曙光2000和曙光3000分別獲得2001年和2003年國家科技進步二等獎。領導計算所研制成功龍芯高性能通用CPU。