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文檔簡介

如何寫科技課題申報(bào)書一、封面內(nèi)容

項(xiàng)目名稱:面向下一代芯片的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化與性能提升關(guān)鍵技術(shù)研究

申請人姓名及聯(lián)系方式:張明,zhangming@

所屬單位:國家研究院芯片技術(shù)研究所

申報(bào)日期:2023年10月26日

項(xiàng)目類別:應(yīng)用基礎(chǔ)研究

二.項(xiàng)目摘要

本項(xiàng)目旨在針對當(dāng)前芯片在異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中存在的性能瓶頸與能效不足問題,開展系統(tǒng)性的關(guān)鍵技術(shù)研究。隨著深度學(xué)習(xí)模型復(fù)雜度的不斷提升,傳統(tǒng)同構(gòu)計(jì)算架構(gòu)已難以滿足大規(guī)模并行計(jì)算需求,而異構(gòu)計(jì)算通過融合CPU、GPU、FPGA及專用加速器等多核處理器,展現(xiàn)出顯著的性能優(yōu)勢。然而,現(xiàn)有異構(gòu)架構(gòu)在任務(wù)調(diào)度、資源協(xié)同、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫嫒源嬖趦?yōu)化空間,導(dǎo)致計(jì)算資源利用率低下及能耗居高不下。

項(xiàng)目核心內(nèi)容聚焦于異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法優(yōu)化、跨核互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以及專用算子硬件加速方案。首先,通過構(gòu)建基于多目標(biāo)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度模型,結(jié)合深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算單元的實(shí)時(shí)負(fù)載均衡與任務(wù)映射,顯著提升系統(tǒng)吞吐量。其次,設(shè)計(jì)一種低延遲、高帶寬的片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)?,采用可重?gòu)路由機(jī)制動(dòng)態(tài)適應(yīng)不同任務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸需求,降低網(wǎng)絡(luò)通信開銷。再次,針對主流算子(如卷積、矩陣乘法等)開發(fā)專用硬件加速模塊,通過近存計(jì)算技術(shù)將數(shù)據(jù)計(jì)算單元與存儲單元緊耦合,減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)次數(shù),實(shí)現(xiàn)算力與能效的雙重突破。

研究方法上,采用仿真平臺與實(shí)際芯片原型相結(jié)合的驗(yàn)證策略。前期通過SystemVerilog搭建異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)仿真環(huán)境,進(jìn)行算法驗(yàn)證與參數(shù)優(yōu)化;中期基于ASIC流片技術(shù),研制包含CPU、FPGA及加速器的異構(gòu)計(jì)算原型芯片;后期通過實(shí)際模型測試,評估系統(tǒng)性能提升效果。

預(yù)期成果包括:提出一種面向異構(gòu)計(jì)算的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法,理論性能提升不低于40%;設(shè)計(jì)并驗(yàn)證低延遲片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案,數(shù)據(jù)傳輸延遲降低至納秒級;開發(fā)5種關(guān)鍵算子專用加速模塊,綜合能效提升50%以上。項(xiàng)目成果將形成一套完整的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化技術(shù)體系,為下一代高性能芯片設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,推動(dòng)我國在硬件領(lǐng)域的自主可控進(jìn)程。

三.項(xiàng)目背景與研究意義

1.研究領(lǐng)域現(xiàn)狀、存在問題及研究必要性

當(dāng)前,()技術(shù)正以前所未有的速度滲透到社會經(jīng)濟(jì)的各個(gè)層面,從自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺到智能決策控制,應(yīng)用場景日益豐富。作為技術(shù)的核心支撐,芯片作為執(zhí)行算法的計(jì)算載體,其性能和效率直接決定了應(yīng)用的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和成本效益。近年來,隨著深度學(xué)習(xí)模型的復(fù)雜度不斷攀升,對計(jì)算能力的需求呈指數(shù)級增長,推動(dòng)了芯片技術(shù)的快速發(fā)展。目前,芯片主要分為通用處理器(CPU)加速、圖形處理器(GPU)加速、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)加速以及專用芯片(如TPU、NPU)等幾種類型。其中,GPU憑借其高并行處理能力,在領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用;FPGA則以其靈活性著稱,能夠針對特定模型進(jìn)行定制化加速;而專用芯片則通過硬件層面的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了最高的算力效率。

然而,現(xiàn)有芯片技術(shù)在異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,異構(gòu)計(jì)算資源的協(xié)同效率低下。在多核異構(gòu)系統(tǒng)中,不同計(jì)算單元(如CPU、GPU、FPGA)之間存在顯著的性能和功耗差異,如何實(shí)現(xiàn)資源的合理分配和任務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度,以最大化系統(tǒng)整體性能,是一個(gè)亟待解決的問題。其次,數(shù)據(jù)傳輸瓶頸嚴(yán)重。異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中,不同計(jì)算單元之間的數(shù)據(jù)傳輸開銷巨大,有時(shí)甚至超過了計(jì)算本身的時(shí)間,成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。例如,在CPU與GPU協(xié)同計(jì)算時(shí),數(shù)據(jù)在兩者之間的搬運(yùn)往往需要數(shù)十納秒甚至上百納秒,這極大地降低了計(jì)算效率。再次,算子加速方案不完善。雖然專用芯片在特定算子(如卷積、矩陣乘法)上具有顯著性能優(yōu)勢,但對于一些復(fù)雜的算子,仍缺乏高效的硬件加速方案,導(dǎo)致整體性能提升受限。

上述問題的存在,使得芯片的性能和效率難以滿足日益增長的應(yīng)用需求。例如,在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,車輛需要實(shí)時(shí)處理來自攝像頭、雷達(dá)等傳感器的海量數(shù)據(jù),并進(jìn)行復(fù)雜的決策計(jì)算,這對芯片的算力和響應(yīng)速度提出了極高的要求。如果異構(gòu)計(jì)算資源的協(xié)同效率低下,數(shù)據(jù)傳輸瓶頸嚴(yán)重,或者算子加速方案不完善,都將導(dǎo)致自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的響應(yīng)速度慢,決策精度低,甚至出現(xiàn)安全隱患。因此,開展面向下一代芯片的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化與性能提升關(guān)鍵技術(shù)研究,具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)必要性。

2.項(xiàng)目研究的社會、經(jīng)濟(jì)或?qū)W術(shù)價(jià)值

本項(xiàng)目的研究成果將產(chǎn)生顯著的社會、經(jīng)濟(jì)和學(xué)術(shù)價(jià)值,對我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科技自立自強(qiáng)具有重要意義。

在社會價(jià)值方面,本項(xiàng)目將推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步,促進(jìn)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,為社會帶來更多的便利和福祉。例如,通過優(yōu)化異構(gòu)計(jì)算架構(gòu),可以提高芯片的算力和效率,使得技術(shù)在醫(yī)療、教育、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛和深入。在醫(yī)療領(lǐng)域,芯片可以用于醫(yī)學(xué)影像分析、疾病診斷和藥物研發(fā),提高醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量;在教育領(lǐng)域,芯片可以用于個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能輔導(dǎo)和教育資源優(yōu)化,提高教育公平和教學(xué)質(zhì)量;在交通領(lǐng)域,芯片可以用于智能交通管理、自動(dòng)駕駛和交通流量優(yōu)化,提高交通效率和安全性。

在經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面,本項(xiàng)目將促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的升級和轉(zhuǎn)型。芯片作為產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),其性能和效率的提升將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,包括算法、軟件、應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí),本項(xiàng)目的研究成果將有助于降低芯片的成本,提高技術(shù)的普及率,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的動(dòng)力。例如,通過優(yōu)化異構(gòu)計(jì)算架構(gòu),可以降低芯片的功耗和制造成本,使得更多的企業(yè)和個(gè)人能夠使用技術(shù),促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)升級。

在學(xué)術(shù)價(jià)值方面,本項(xiàng)目將推動(dòng)芯片技術(shù)的理論研究和技術(shù)創(chuàng)新,為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供新的思路和方法。本項(xiàng)目的研究成果將有助于完善異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的理論體系,推動(dòng)芯片技術(shù)的不斷發(fā)展。同時(shí),本項(xiàng)目的研究成果也將為其他領(lǐng)域的研究提供參考和借鑒,促進(jìn)跨學(xué)科的研究和合作。例如,本項(xiàng)目的研究成果可以為高性能計(jì)算、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究提供新的思路和方法,推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

四.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.國外研究現(xiàn)狀

在芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)領(lǐng)域,國外研究起步較早,已形成較為完善的技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。美國作為全球技術(shù)的領(lǐng)先國家,在芯片研發(fā)方面投入巨大,涌現(xiàn)出一批具有代表性的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)。例如,NVIDIA憑借其GPU技術(shù),在計(jì)算領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位,其GPU不僅應(yīng)用于通用計(jì)算,更在深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理中展現(xiàn)出強(qiáng)大的性能。Google的TPU(TensorProcessingUnit)則是專為深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的專用芯片,通過定制化的硬件架構(gòu)和指令集,實(shí)現(xiàn)了顯著的性能提升和能效優(yōu)化。Apple則自主研發(fā)了A系列和M系列芯片,這些芯片集成了CPU、GPU、NPU等多種計(jì)算單元,實(shí)現(xiàn)了高度集成和協(xié)同的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu),并在移動(dòng)設(shè)備上取得了巨大成功。

在學(xué)術(shù)研究方面,國外學(xué)者在異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化方面進(jìn)行了深入研究。例如,斯坦福大學(xué)的researchers提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的異構(gòu)計(jì)算資源調(diào)度算法,通過學(xué)習(xí)歷史任務(wù)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)的任務(wù)分配和資源調(diào)度,顯著提高了系統(tǒng)性能。麻省理工學(xué)院的researchers則設(shè)計(jì)了一種新型片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)洌ㄟ^可重構(gòu)路由機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t和高帶寬,解決了異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。加州大學(xué)伯克利分校的researchers則開發(fā)了針對算子的硬件加速方案,通過近存計(jì)算技術(shù),將數(shù)據(jù)計(jì)算單元與存儲單元緊耦合,減少了數(shù)據(jù)搬運(yùn)次數(shù),實(shí)現(xiàn)了算力與能效的雙重提升。

然而,國外在芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)領(lǐng)域的研究仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先,現(xiàn)有異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的通用性較差,難以適應(yīng)不同應(yīng)用場景的需求。例如,NVIDIA的GPU在深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練中表現(xiàn)出色,但在其他計(jì)算任務(wù)中可能并非最優(yōu)選擇;Google的TPU則主要面向Google自身的應(yīng)用,難以與其他平臺的算法兼容。其次,數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問題日益突出。隨著技術(shù)的廣泛應(yīng)用,數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)成為了一個(gè)重要問題。如果異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)缺乏有效的安全機(jī)制,可能會存在數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。再次,芯片的功耗和散熱問題仍需解決。隨著芯片算力的不斷提升,其功耗和發(fā)熱量也相應(yīng)增加,這給芯片的設(shè)計(jì)和制造帶來了挑戰(zhàn)。

2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國在芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)領(lǐng)域的研究起步相對較晚,但發(fā)展迅速,已取得了一系列重要成果。近年來,國家高度重視技術(shù)的發(fā)展,出臺了一系列政策措施支持芯片的研發(fā)和應(yīng)用。例如,國家“十四五”規(guī)劃明確提出要加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,其中芯片作為產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),得到了重點(diǎn)支持。在政策扶持下,我國芯片企業(yè)迅速崛起,涌現(xiàn)出一批具有競爭力的企業(yè),如華為海思、阿里巴巴平頭哥、百度昆侖芯等。

在學(xué)術(shù)研究方面,國內(nèi)學(xué)者在異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化方面也進(jìn)行了深入研究。例如,清華大學(xué)的研究人員提出了基于多目標(biāo)優(yōu)化的異構(gòu)計(jì)算資源調(diào)度算法,通過綜合考慮任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、能耗和資源利用率等多個(gè)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了全局最優(yōu)的任務(wù)分配和資源調(diào)度。北京大學(xué)的researchers設(shè)計(jì)了一種新型片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)?,通過采用可重構(gòu)路由機(jī)制和流量工程技術(shù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t和高帶寬,進(jìn)一步緩解了異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。浙江大學(xué)的研究人員則開發(fā)了針對算子的硬件加速方案,通過近存計(jì)算和存內(nèi)計(jì)算技術(shù),將數(shù)據(jù)計(jì)算單元與存儲單元緊耦合,顯著減少了數(shù)據(jù)搬運(yùn)次數(shù),實(shí)現(xiàn)了算力與能效的雙重提升。

盡管我國在芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)領(lǐng)域的研究取得了顯著進(jìn)展,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先,與國外先進(jìn)水平相比,我國在芯片的核心技術(shù)和關(guān)鍵材料方面仍存在差距。例如,在高端芯片的設(shè)計(jì)和制造方面,我國仍依賴國外技術(shù)和設(shè)備,自主可控能力不足。其次,芯片的生態(tài)建設(shè)尚不完善。與國外相比,我國的芯片生態(tài)建設(shè)相對滯后,缺乏完善的軟件、算法和應(yīng)用支持,這制約了芯片的應(yīng)用和發(fā)展。再次,芯片的研發(fā)人才隊(duì)伍建設(shè)亟待加強(qiáng)。芯片的研發(fā)需要大量的高素質(zhì)人才,而我國在這方面的人才儲備相對不足,這制約了芯片技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

3.研究空白與挑戰(zhàn)

綜合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,可以看出,在芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)領(lǐng)域仍存在一些研究空白和挑戰(zhàn)。首先,異構(gòu)計(jì)算資源的協(xié)同效率仍有提升空間。雖然國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了一些任務(wù)調(diào)度算法和資源分配策略,但這些算法和策略大多基于靜態(tài)模型,難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的應(yīng)用場景。未來需要開發(fā)更加智能、高效的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法和資源分配策略,以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算資源的優(yōu)化利用。其次,數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題仍需解決。雖然國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了一些新型片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)傳輸優(yōu)化技術(shù),但這些技術(shù)仍存在一些局限性,例如功耗較高、復(fù)雜度較大等。未來需要開發(fā)更加低功耗、高效率的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化技術(shù),以進(jìn)一步緩解異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。再次,算子加速方案需要進(jìn)一步完善。雖然國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開發(fā)了一些針對算子的硬件加速方案,但這些方案大多針對特定的算子,缺乏通用性和可擴(kuò)展性。未來需要開發(fā)更加通用、可擴(kuò)展的算子加速方案,以滿足不同應(yīng)用場景的需求。

此外,芯片的功耗和散熱問題、數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問題、以及芯片的生態(tài)建設(shè)等問題,也是未來需要重點(diǎn)關(guān)注的研究方向。只有解決了這些問題,才能真正實(shí)現(xiàn)芯片的廣泛應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

五.研究目標(biāo)與內(nèi)容

1.研究目標(biāo)

本項(xiàng)目旨在針對下一代芯片在異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中存在的性能瓶頸與能效不足問題,開展系統(tǒng)性的關(guān)鍵技術(shù)研究,以期實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算單元的高效協(xié)同、數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t高帶寬以及算力的顯著提升。具體研究目標(biāo)如下:

第一,構(gòu)建面向異構(gòu)計(jì)算的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度模型與算法,實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的精細(xì)化管理和優(yōu)化配置。目標(biāo)是在保證任務(wù)完成時(shí)延的前提下,最大化系統(tǒng)整體吞吐量,并降低任務(wù)切換開銷,使異構(gòu)計(jì)算單元的利用率達(dá)到85%以上。

第二,設(shè)計(jì)并驗(yàn)證一種低延遲、高帶寬、低功耗的片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案,有效緩解異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸延遲低于5納秒,帶寬利用率超過90%,并能根據(jù)任務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛡鬏攨?shù)。

第三,研發(fā)針對主流算子的專用硬件加速模塊,并探索近存計(jì)算與存內(nèi)計(jì)算技術(shù),提升算力與能效。目標(biāo)是使關(guān)鍵算子(如卷積、矩陣乘法、注意力機(jī)制等)的加速比達(dá)到10倍以上,能效提升50%以上。

第四,基于ASIC流片技術(shù)研制異構(gòu)計(jì)算原型芯片,并通過實(shí)際模型測試驗(yàn)證系統(tǒng)性能提升效果。目標(biāo)是驗(yàn)證原型芯片在典型應(yīng)用上的性能提升不低于30%,能效提升35%以上,為下一代高性能芯片設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

2.研究內(nèi)容

本項(xiàng)目圍繞上述研究目標(biāo),將開展以下研究內(nèi)容:

(1)異構(gòu)計(jì)算資源協(xié)同與動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究

具體研究問題:如何設(shè)計(jì)一種能夠適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的應(yīng)用場景的異構(gòu)計(jì)算資源協(xié)同機(jī)制?如何開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)精準(zhǔn)映射和動(dòng)態(tài)調(diào)度的算法?

假設(shè):通過構(gòu)建基于多目標(biāo)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度模型,結(jié)合深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算單元的實(shí)時(shí)負(fù)載均衡與任務(wù)映射,從而顯著提升系統(tǒng)吞吐量。

研究內(nèi)容包括:

-分析異構(gòu)計(jì)算單元的性能、功耗、延遲等特性,建立異構(gòu)計(jì)算資源模型;

-研究基于多目標(biāo)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度算法,綜合考慮任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、能耗、資源利用率等多個(gè)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)的任務(wù)分配;

-開發(fā)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法,通過學(xué)習(xí)歷史任務(wù)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)映射和資源調(diào)整;

-建立異構(gòu)計(jì)算資源協(xié)同仿真平臺,驗(yàn)證調(diào)度算法的有效性。

(2)低延遲高帶寬片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案設(shè)計(jì)

具體研究問題:如何設(shè)計(jì)一種能夠適應(yīng)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸需求、低延遲高帶寬的片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)??如何?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)調(diào)整和流量優(yōu)化?

假設(shè):通過采用可重構(gòu)路由機(jī)制和流量工程技術(shù),可以設(shè)計(jì)出一種能夠滿足異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸需求的片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t和高帶寬。

研究內(nèi)容包括:

-分析異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸特性,建立數(shù)據(jù)傳輸模型;

-設(shè)計(jì)一種新型片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)?,采用可重?gòu)路由機(jī)制,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活調(diào)整;

-開發(fā)流量工程技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)優(yōu)化,降低數(shù)據(jù)傳輸延遲;

-建立片上網(wǎng)絡(luò)仿真平臺,驗(yàn)證互聯(lián)方案的性能和效率。

(3)算子專用硬件加速方案研發(fā)

具體研究問題:如何設(shè)計(jì)針對主流算子的專用硬件加速模塊?如何通過近存計(jì)算與存內(nèi)計(jì)算技術(shù)提升算力與能效?

假設(shè):通過開發(fā)針對算子的專用硬件加速模塊,并采用近存計(jì)算與存內(nèi)計(jì)算技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)算力的顯著提升和能效的優(yōu)化。

研究內(nèi)容包括:

-分析主流算子的計(jì)算特性,建立算子計(jì)算模型;

-開發(fā)針對算子的專用硬件加速模塊,實(shí)現(xiàn)算力的硬件級加速;

-研究近存計(jì)算與存內(nèi)計(jì)算技術(shù),將數(shù)據(jù)計(jì)算單元與存儲單元緊耦合,減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)次數(shù);

-建立算子加速方案驗(yàn)證平臺,驗(yàn)證加速方案的性能和能效。

(4)異構(gòu)計(jì)算原型芯片研制與性能驗(yàn)證

具體研究問題:如何基于ASIC流片技術(shù)研制異構(gòu)計(jì)算原型芯片?如何驗(yàn)證原型芯片在典型應(yīng)用上的性能提升效果?

假設(shè):通過基于ASIC流片技術(shù)研制異構(gòu)計(jì)算原型芯片,并通過實(shí)際模型測試,可以驗(yàn)證系統(tǒng)性能提升效果。

研究內(nèi)容包括:

-設(shè)計(jì)異構(gòu)計(jì)算原型芯片架構(gòu),包括CPU、GPU、FPGA、加速器等計(jì)算單元;

-基于ASIC流片技術(shù)研制原型芯片;

-開發(fā)典型應(yīng)用模型,測試原型芯片的性能和能效;

-分析原型芯片的性能提升效果,為下一代高性能芯片設(shè)計(jì)提供參考。

通過以上研究內(nèi)容的開展,本項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的優(yōu)化與性能提升,為下一代芯片的設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科技自立自強(qiáng)。

六.研究方法與技術(shù)路線

1.研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析方法

本項(xiàng)目將采用理論分析、仿真建模、原型設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)性地開展面向下一代芯片的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化與性能提升關(guān)鍵技術(shù)研究。具體研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析方法如下:

(1)研究方法

-理論分析法:對異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)、任務(wù)調(diào)度理論、片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理論、算子硬件加速理論等進(jìn)行深入分析,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和理論框架,為后續(xù)研究和設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

-仿真建模法:利用SystemVerilog、C++等工具,搭建異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)仿真平臺、片上網(wǎng)絡(luò)仿真平臺和算子加速方案仿真平臺,對提出的算法和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真驗(yàn)證,分析其性能和效率。

-原型設(shè)計(jì)法:基于ASIC流片技術(shù),設(shè)計(jì)并研制異構(gòu)計(jì)算原型芯片,對提出的硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。

-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法:開發(fā)典型應(yīng)用模型,在原型芯片上運(yùn)行,測試其性能和能效,驗(yàn)證系統(tǒng)性能提升效果。

-機(jī)器學(xué)習(xí)法:利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù),開發(fā)動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法,通過學(xué)習(xí)歷史任務(wù)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)映射和資源調(diào)整。

(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將圍繞以下幾個(gè)核心問題展開:

-異構(gòu)計(jì)算資源協(xié)同與動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度效果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)不同類型的任務(wù)組合,測試動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法在不同任務(wù)組合下的系統(tǒng)吞吐量和任務(wù)完成時(shí)延,驗(yàn)證算法的有效性。

-片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)不同數(shù)據(jù)傳輸場景,測試片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案的延遲、帶寬和功耗,驗(yàn)證方案的性能和效率。

-算子加速方案性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):選取主流算子,測試專用硬件加速模塊的加速比和能效,驗(yàn)證加速方案的有效性。

-異構(gòu)計(jì)算原型芯片性能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):開發(fā)典型應(yīng)用模型,在原型芯片上運(yùn)行,測試其性能和能效,與現(xiàn)有芯片進(jìn)行對比,驗(yàn)證系統(tǒng)性能提升效果。

(3)數(shù)據(jù)收集方法

數(shù)據(jù)收集將通過以下方式進(jìn)行:

-仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集:通過仿真平臺收集任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、能耗、資源利用率、數(shù)據(jù)傳輸延遲、帶寬利用率等數(shù)據(jù)。

-原型芯片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集:通過原型芯片上的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)收集任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、能耗、性能等數(shù)據(jù)。

-現(xiàn)有芯片對比數(shù)據(jù)收集:收集現(xiàn)有芯片的性能和能效數(shù)據(jù),作為對比基準(zhǔn)。

(4)數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)分析方法將采用以下方法:

-統(tǒng)計(jì)分析法:對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)指標(biāo),評估算法和設(shè)計(jì)方案的性能和效率。

-相比分析法:將提出的算法和設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行對比,分析其優(yōu)勢和不足。

-回歸分析法:分析影響系統(tǒng)性能和能效的關(guān)鍵因素,建立回歸模型,預(yù)測系統(tǒng)性能和能效。

-機(jī)器學(xué)習(xí)分析法:利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,優(yōu)化算法和設(shè)計(jì)方案。

2.技術(shù)路線

本項(xiàng)目的技術(shù)路線將分為以下幾個(gè)階段展開:

(1)第一階段:理論研究與仿真建模(6個(gè)月)

-開展異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)、任務(wù)調(diào)度理論、片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理論、算子硬件加速理論等方面的理論研究,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和理論框架。

-利用SystemVerilog、C++等工具,搭建異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)仿真平臺、片上網(wǎng)絡(luò)仿真平臺和算子加速方案仿真平臺。

-設(shè)計(jì)基于多目標(biāo)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度算法,并利用仿真平臺進(jìn)行驗(yàn)證。

-設(shè)計(jì)新型片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)拓?fù)洌⒗梅抡嫫脚_進(jìn)行驗(yàn)證。

-開發(fā)針對算子的專用硬件加速模塊設(shè)計(jì)方案,并利用仿真平臺進(jìn)行驗(yàn)證。

(2)第二階段:原型芯片設(shè)計(jì)與流片(12個(gè)月)

-基于仿真驗(yàn)證結(jié)果,優(yōu)化異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)方案、片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案和算子加速方案。

-利用EDA工具,設(shè)計(jì)異構(gòu)計(jì)算原型芯片,包括CPU、GPU、FPGA、加速器等計(jì)算單元。

-完成原型芯片的流片設(shè)計(jì),并提交給芯片制造廠商進(jìn)行流片。

(3)第三階段:原型芯片測試與性能驗(yàn)證(12個(gè)月)

-接收原型芯片樣品,并進(jìn)行測試和調(diào)試。

-開發(fā)典型應(yīng)用模型,在原型芯片上運(yùn)行,測試其性能和能效。

-與現(xiàn)有芯片進(jìn)行對比,分析系統(tǒng)性能提升效果。

(4)第四階段:成果總結(jié)與推廣(6個(gè)月)

-總結(jié)項(xiàng)目研究成果,撰寫學(xué)術(shù)論文和專利,申請技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。

-推廣項(xiàng)目研究成果,為下一代高性能芯片設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

通過以上技術(shù)路線的實(shí)施,本項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的優(yōu)化與性能提升,為下一代芯片的設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科技自立自強(qiáng)。

七.創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目針對下一代芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的關(guān)鍵瓶頸問題,提出了一系列創(chuàng)新性的研究思路和技術(shù)方案,其創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(一)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法創(chuàng)新

現(xiàn)有異構(gòu)計(jì)算資源調(diào)度方法大多基于靜態(tài)模型或有限狀態(tài)空間搜索,難以適應(yīng)實(shí)時(shí)變化的應(yīng)用場景和動(dòng)態(tài)變化的計(jì)算負(fù)載。本項(xiàng)目提出的基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法,是其在異構(gòu)計(jì)算資源調(diào)度領(lǐng)域的創(chuàng)新性應(yīng)用。該算法通過構(gòu)建狀態(tài)-動(dòng)作-獎(jiǎng)勵(lì)(SAR)學(xué)習(xí)框架,將任務(wù)特性、資源狀態(tài)、任務(wù)間依賴關(guān)系等作為狀態(tài)輸入,將任務(wù)分配、資源調(diào)整等作為動(dòng)作輸出,通過與環(huán)境交互獲得獎(jiǎng)勵(lì)信號,自主學(xué)習(xí)最優(yōu)的任務(wù)調(diào)度策略。其創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

1.狀態(tài)表示的全面性:綜合考慮任務(wù)計(jì)算量、優(yōu)先級、依賴關(guān)系、計(jì)算單元特性、當(dāng)前負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)狀況等多維度信息,構(gòu)建了更為精準(zhǔn)的狀態(tài)表示,提高了算法的決策依據(jù)的充分性。

2.動(dòng)作的靈活性:不僅包括任務(wù)分配和計(jì)算單元選擇,還涵蓋了資源預(yù)留、任務(wù)優(yōu)先級調(diào)整、任務(wù)遷移等更豐富的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)了對異構(gòu)計(jì)算資源的精細(xì)化、靈活化管理。

3.獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的多樣性:設(shè)計(jì)多目標(biāo)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),綜合考慮系統(tǒng)吞吐量、任務(wù)完成時(shí)延、能耗、資源利用率等多個(gè)指標(biāo),引導(dǎo)算法在追求高性能的同時(shí)兼顧能效和資源均衡。

4.學(xué)習(xí)能力的自適應(yīng)性:通過在線學(xué)習(xí)和持續(xù)優(yōu)化,算法能夠適應(yīng)不斷變化的應(yīng)用場景和計(jì)算負(fù)載,實(shí)現(xiàn)任務(wù)的動(dòng)態(tài)映射和資源調(diào)整,保持系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

與傳統(tǒng)調(diào)度方法相比,該算法能夠更有效地利用異構(gòu)計(jì)算資源,顯著提升系統(tǒng)吞吐量和能效,特別是在處理具有高度動(dòng)態(tài)性和不確定性的實(shí)時(shí)應(yīng)用場景時(shí),展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

(二)可重構(gòu)路由與流量工程相結(jié)合的低延遲高帶寬片上網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新

數(shù)據(jù)傳輸瓶頸是制約異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)性能提升的關(guān)鍵因素。本項(xiàng)目提出的可重構(gòu)路由與流量工程相結(jié)合的片上網(wǎng)絡(luò)方案,是對傳統(tǒng)片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性改進(jìn)。該方案通過動(dòng)態(tài)調(diào)整路由路徑和流量分配策略,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t和高帶寬。其創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

1.可重構(gòu)路由機(jī)制:設(shè)計(jì)了可動(dòng)態(tài)配置的路由單元,能夠根據(jù)數(shù)據(jù)包類型、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、鏈路狀態(tài)等信息,靈活選擇路由路徑,避免擁塞和熱點(diǎn),優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸效率。

2.流量工程技術(shù):引入流量工程思想,通過擁塞控制、速率限制、優(yōu)先級調(diào)度等機(jī)制,對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行精細(xì)化管理,避免擁塞發(fā)生,保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸優(yōu)先級,提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。

3.動(dòng)態(tài)拓?fù)湔{(diào)整:根據(jù)應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)狀況,動(dòng)態(tài)調(diào)整片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),例如,將緊密耦合的計(jì)算單元連接起來,形成局部的高速計(jì)算集群,進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)傳輸延遲。

4.能耗優(yōu)化:通過動(dòng)態(tài)調(diào)整路由路徑和流量分配策略,減少了數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸距離和傳輸次數(shù),降低了網(wǎng)絡(luò)功耗,實(shí)現(xiàn)了性能與能耗的平衡。

與傳統(tǒng)固定路由和靜態(tài)流量控制的片上網(wǎng)絡(luò)相比,該方案能夠更有效地應(yīng)對異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn),顯著降低數(shù)據(jù)傳輸延遲,提高帶寬利用率,降低網(wǎng)絡(luò)功耗,為高性能異構(gòu)計(jì)算提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸保障。

(三)面向近存計(jì)算的算子專用硬件加速方案創(chuàng)新

算子是應(yīng)用的核心計(jì)算單元,其計(jì)算密集度和數(shù)據(jù)密集度非常高。本項(xiàng)目提出的面向近存計(jì)算的算子專用硬件加速方案,是對傳統(tǒng)算子加速方法的創(chuàng)新性突破。該方案通過將計(jì)算單元與存儲單元緊耦合,減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)次數(shù),實(shí)現(xiàn)算力的顯著提升和能效的優(yōu)化。其創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

1.近存計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)了基于近存計(jì)算理念的算子加速器架構(gòu),將計(jì)算單元(如ALU、乘加器等)放置在存儲單元(如SRAM、MRAM等)附近,通過片上高速總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,減少數(shù)據(jù)訪問延遲。

2.算子定制化加速:針對主流算子(如卷積、矩陣乘法、注意力機(jī)制等),設(shè)計(jì)了定制化的硬件加速模塊,通過硬件級并行、流水線等技術(shù),實(shí)現(xiàn)算力的硬件級加速。

3.存內(nèi)計(jì)算技術(shù)探索:探索了基于存儲單元進(jìn)行計(jì)算的技術(shù),例如,利用SRAM的存儲單元進(jìn)行簡單的邏輯運(yùn)算和累加運(yùn)算,進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)次數(shù),降低能耗。

4.能效優(yōu)化:通過近存計(jì)算和存內(nèi)計(jì)算技術(shù),減少了數(shù)據(jù)訪問延遲和能耗,提高了算子的計(jì)算效率和能效,實(shí)現(xiàn)了算力與能效的雙重提升。

與傳統(tǒng)基于CPU、GPU或FPGA的算子加速方法相比,該方案能夠更有效地解決算子的計(jì)算密集度和數(shù)據(jù)密集度問題,顯著提升算力,降低能耗,為高性能計(jì)算提供了一種新的解決方案。

(四)系統(tǒng)集成與原型驗(yàn)證的創(chuàng)新

本項(xiàng)目不僅關(guān)注算法和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,更注重系統(tǒng)集成和原型驗(yàn)證的創(chuàng)新。通過基于ASIC流片技術(shù)研制異構(gòu)計(jì)算原型芯片,對提出的算法和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,確保其可行性和有效性。其創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

1.異構(gòu)計(jì)算原型芯片設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)了包含CPU、GPU、FPGA、加速器等多種計(jì)算單元的異構(gòu)計(jì)算原型芯片,實(shí)現(xiàn)了多種計(jì)算資源的集成與協(xié)同。

2.系統(tǒng)集成方案:設(shè)計(jì)了完善的系統(tǒng)集成方案,包括硬件接口、軟件驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)支持等,實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)計(jì)算資源的無縫集成和高效協(xié)同。

3.實(shí)際應(yīng)用模型測試:開發(fā)了典型應(yīng)用模型,在原型芯片上運(yùn)行,測試其性能和能效,驗(yàn)證系統(tǒng)性能提升效果,確保研究成果的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

4.與現(xiàn)有芯片對比驗(yàn)證:與現(xiàn)有主流芯片進(jìn)行對比測試,驗(yàn)證原型芯片在性能、能效、成本等方面的優(yōu)勢,為下一代高性能芯片設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。

通過原型驗(yàn)證,本項(xiàng)目將驗(yàn)證所提出的創(chuàng)新性算法和設(shè)計(jì)方案在實(shí)際硬件平臺上的可行性和有效性,為下一代芯片的設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科技自立自強(qiáng)。

八.預(yù)期成果

本項(xiàng)目旨在攻克下一代芯片異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)難題,預(yù)期在理論研究、技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面取得豐碩成果。

(一)理論成果

1.建立面向異構(gòu)計(jì)算的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度理論體系:通過本項(xiàng)目的研究,預(yù)期將建立一套完整的面向異構(gòu)計(jì)算的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度理論體系,包括任務(wù)特性建模、資源狀態(tài)表征、調(diào)度目標(biāo)函數(shù)定義、調(diào)度算法設(shè)計(jì)原則等。該理論體系將深化對異構(gòu)計(jì)算資源協(xié)同機(jī)制的理解,為后續(xù)研究和設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。

2.揭示低延遲高帶寬片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵規(guī)律:預(yù)期將揭示異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵規(guī)律,并提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。這包括對可重構(gòu)路由機(jī)制、流量工程技術(shù)的理論分析,以及對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、路由協(xié)議、流量控制等方面的深入研究,為設(shè)計(jì)高性能片上網(wǎng)絡(luò)提供理論支撐。

3.形成面向近存計(jì)算的算子硬件加速理論框架:預(yù)期將形成一套面向近存計(jì)算的算子硬件加速理論框架,包括近存計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)原則、算子定制化加速方法、存內(nèi)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用策略等。這將為設(shè)計(jì)高效能、低功耗的算子加速器提供理論指導(dǎo)。

4.發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文和申請發(fā)明專利:預(yù)期將發(fā)表一系列高水平學(xué)術(shù)論文,在國際頂級期刊和會議上發(fā)表研究成果,提升我國在芯片領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力。同時(shí),預(yù)期將申請多項(xiàng)發(fā)明專利,保護(hù)項(xiàng)目的核心技術(shù)和創(chuàng)新成果。

(二)技術(shù)創(chuàng)新成果

1.開發(fā)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法:預(yù)期將開發(fā)一套基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法,并通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其有效性。該算法將能夠根據(jù)任務(wù)特性和資源狀態(tài),實(shí)時(shí)調(diào)整任務(wù)調(diào)度策略,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算資源的優(yōu)化利用。

2.設(shè)計(jì)并驗(yàn)證低延遲高帶寬片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案:預(yù)期將設(shè)計(jì)并驗(yàn)證一種低延遲高帶寬、低功耗的片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案,并通過原型芯片進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。該方案將有效緩解異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸,提升系統(tǒng)性能。

3.研發(fā)面向近存計(jì)算的算子專用硬件加速模塊:預(yù)期將研發(fā)一系列面向近存計(jì)算的算子專用硬件加速模塊,并通過原型芯片進(jìn)行性能驗(yàn)證。這些加速模塊將顯著提升算力,降低能耗,為高性能計(jì)算提供新的解決方案。

4.研制異構(gòu)計(jì)算原型芯片:預(yù)期將基于ASIC流片技術(shù)研制一款異構(gòu)計(jì)算原型芯片,并在原型芯片上驗(yàn)證項(xiàng)目提出的各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新成果。該原型芯片將集成CPU、GPU、FPGA、加速器等多種計(jì)算單元,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算資源的集成與協(xié)同。

(三)實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值

1.推動(dòng)高性能芯片的研發(fā):本項(xiàng)目的成果將直接應(yīng)用于高性能芯片的研發(fā),為我國自主設(shè)計(jì)高性能芯片提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,提升我國在領(lǐng)域的核心競爭力。

2.促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展:本項(xiàng)目的成果將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為應(yīng)用提供更加強(qiáng)大的計(jì)算平臺,促進(jìn)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.提升我國領(lǐng)域的自主可控能力:本項(xiàng)目的成果將提升我國在芯片領(lǐng)域的自主可控能力,減少對國外技術(shù)的依賴,保障我國產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展。

4.培養(yǎng)高水平人才:本項(xiàng)目的研究將培養(yǎng)一批高水平的人才,為我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供人才支撐。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將吸引一批博士、碩士研究生參與研究,培養(yǎng)他們在芯片領(lǐng)域的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力。

5.促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作:本項(xiàng)目將加強(qiáng)與高校、科研院所和企業(yè)的合作,建立產(chǎn)學(xué)研合作平臺,促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

綜上所述,本項(xiàng)目預(yù)期將取得一系列重要的理論成果、技術(shù)創(chuàng)新成果和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值,為我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和科技自立自強(qiáng)做出貢獻(xiàn)。這些成果將不僅提升我國在芯片領(lǐng)域的國際地位,也將為全球技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

九.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃

(一)項(xiàng)目時(shí)間規(guī)劃

本項(xiàng)目總研發(fā)周期為48個(gè)月,分為四個(gè)階段,具體時(shí)間規(guī)劃及任務(wù)分配如下:

1.第一階段:理論研究與仿真建模(6個(gè)月)

任務(wù)分配:

-第1-2個(gè)月:開展異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)、任務(wù)調(diào)度理論、片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理論、算子硬件加速理論等方面的理論研究,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和理論框架。

-第3-4個(gè)月:利用SystemVerilog、C++等工具,搭建異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)仿真平臺、片上網(wǎng)絡(luò)仿真平臺和算子加速方案仿真平臺。

-第5-6個(gè)月:設(shè)計(jì)基于多目標(biāo)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度算法,并利用仿真平臺進(jìn)行初步驗(yàn)證。

進(jìn)度安排:

-第1個(gè)月:完成文獻(xiàn)調(diào)研,確定理論研究方向和技術(shù)路線。

-第2個(gè)月:完成異構(gòu)計(jì)算資源模型、任務(wù)調(diào)度模型、片上網(wǎng)絡(luò)模型的理論構(gòu)建。

-第3個(gè)月:完成異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)仿真平臺、片上網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的基本框架搭建。

-第4個(gè)月:完成算子加速方案仿真平臺的搭建,并實(shí)現(xiàn)基本功能。

-第5個(gè)月:完成基于多目標(biāo)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度算法的設(shè)計(jì),并在仿真平臺上進(jìn)行初步測試。

-第6個(gè)月:完成第一階段所有任務(wù),并進(jìn)行總結(jié)和評估。

2.第二階段:原型芯片設(shè)計(jì)與流片(12個(gè)月)

任務(wù)分配:

-第7-10個(gè)月:基于仿真驗(yàn)證結(jié)果,優(yōu)化異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)方案、片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案和算子加速方案。

-第11-12個(gè)月:利用EDA工具,設(shè)計(jì)異構(gòu)計(jì)算原型芯片,包括CPU、GPU、FPGA、加速器等計(jì)算單元。

-第13-15個(gè)月:完成原型芯片的流片設(shè)計(jì),并提交給芯片制造廠商進(jìn)行流片。

進(jìn)度安排:

-第7個(gè)月:完成異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)方案、片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案和算子加速方案的優(yōu)化。

-第8個(gè)月:完成異構(gòu)計(jì)算原型芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)。

-第9個(gè)月:完成CPU、GPU、FPGA、加速器等計(jì)算單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

-第10個(gè)月:完成片上網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

-第11個(gè)月:完成原型芯片的總體設(shè)計(jì),并通過評審。

-第12個(gè)月:完成原型芯片的詳細(xì)設(shè)計(jì),并提交給芯片制造廠商進(jìn)行流片。

-第13-15個(gè)月:與芯片制造廠商合作,完成原型芯片的流片流程。

3.第三階段:原型芯片測試與性能驗(yàn)證(12個(gè)月)

任務(wù)分配:

-第16-18個(gè)月:接收原型芯片樣品,并進(jìn)行測試和調(diào)試。

-第19-24個(gè)月:開發(fā)典型應(yīng)用模型,在原型芯片上運(yùn)行,測試其性能和能效。

-第25-30個(gè)月:與現(xiàn)有芯片進(jìn)行對比,分析系統(tǒng)性能提升效果。

進(jìn)度安排:

-第16個(gè)月:完成原型芯片樣品的接收和測試環(huán)境的搭建。

-第17個(gè)月:完成原型芯片的初步測試,并解決發(fā)現(xiàn)的問題。

-第18個(gè)月:完成原型芯片的調(diào)試,并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

-第19個(gè)月:開始開發(fā)典型應(yīng)用模型。

-第20-24個(gè)月:在原型芯片上運(yùn)行典型應(yīng)用模型,測試其性能和能效,并進(jìn)行優(yōu)化。

-第25-30個(gè)月:與現(xiàn)有芯片進(jìn)行對比測試,分析系統(tǒng)性能提升效果,并撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。

4.第四階段:成果總結(jié)與推廣(6個(gè)月)

任務(wù)分配:

-第31-33個(gè)月:總結(jié)項(xiàng)目研究成果,撰寫學(xué)術(shù)論文和專利,申請技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。

-第34-36個(gè)月:推廣項(xiàng)目研究成果,為下一代高性能芯片設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

進(jìn)度安排:

-第31個(gè)月:完成項(xiàng)目研究成果的總結(jié),并開始撰寫學(xué)術(shù)論文。

-第32個(gè)月:完成專利的申請,并開始技術(shù)成果轉(zhuǎn)化工作。

-第33個(gè)月:完成學(xué)術(shù)論文的撰寫,并提交給相關(guān)期刊和會議。

-第34個(gè)月:開始推廣項(xiàng)目研究成果,并舉辦技術(shù)交流活動(dòng)。

-第35-36個(gè)月:持續(xù)推廣項(xiàng)目研究成果,并收集反饋意見,進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

(二)風(fēng)險(xiǎn)管理策略

1.技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對策略

技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要包括:

-深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的收斂性和穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn):深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法在訓(xùn)練過程中可能出現(xiàn)收斂速度慢、容易陷入局部最優(yōu)等問題。

應(yīng)對策略:

-采用先進(jìn)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,例如深度確定性策略梯度(DDPG)算法、近端策略優(yōu)化(PPO)算法等,提高算法的收斂性和穩(wěn)定性。

-設(shè)計(jì)合適的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),引導(dǎo)算法朝著正確的方向優(yōu)化。

-增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)量,提高算法的學(xué)習(xí)能力。

-采用模擬退火、遺傳算法等優(yōu)化算法,幫助算法跳出局部最優(yōu)。

-加強(qiáng)算法的調(diào)試和優(yōu)化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決算法問題。

-片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn):片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、性能不達(dá)標(biāo)等問題。

應(yīng)對策略:

-采用先進(jìn)的片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具和方法,例如高斯過程回歸、粒子濾波等,提高設(shè)計(jì)精度和效率。

-進(jìn)行充分的仿真驗(yàn)證,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)問題。

-采用模塊化設(shè)計(jì)方法,降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度,提高設(shè)計(jì)效率。

-加強(qiáng)與芯片制造廠商的溝通與合作,及時(shí)解決流片過程中出現(xiàn)的問題。

-算子硬件加速模塊設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn):算子硬件加速模塊設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、性能不達(dá)標(biāo)等問題。

應(yīng)對策略:

-采用先進(jìn)的硬件加速設(shè)計(jì)工具和方法,例如硬件描述語言(HDL)、硬件仿真工具等,提高設(shè)計(jì)精度和效率。

-進(jìn)行充分的仿真驗(yàn)證和原型驗(yàn)證,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)問題。

-采用模塊化設(shè)計(jì)方法,降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度,提高設(shè)計(jì)效率。

-加強(qiáng)與算法研究人員的溝通與合作,確保硬件加速模塊能夠滿足算法的需求。

-原型芯片流片風(fēng)險(xiǎn):原型芯片流片過程中可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、流片失敗等問題。

應(yīng)對策略:

-采用先進(jìn)的EDA工具和流片服務(wù),提高流片成功率。

-與芯片制造廠商建立良好的合作關(guān)系,及時(shí)解決流片過程中出現(xiàn)的問題。

-加強(qiáng)對原型芯片的測試和驗(yàn)證,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)問題。

-制定備選方案,例如采用FPGA進(jìn)行原型驗(yàn)證,降低流片風(fēng)險(xiǎn)。

2.管理風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對策略

管理風(fēng)險(xiǎn)主要包括:

-項(xiàng)目進(jìn)度延誤風(fēng)險(xiǎn):項(xiàng)目實(shí)施過程中可能出現(xiàn)進(jìn)度延誤等問題。

應(yīng)對策略:

-制定詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃,明確每個(gè)階段的任務(wù)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

-建立有效的項(xiàng)目管理制度,加強(qiáng)項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控和管理。

-采用敏捷開發(fā)方法,提高項(xiàng)目靈活性和響應(yīng)速度。

-加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作,提高項(xiàng)目執(zhí)行效率。

-資金風(fēng)險(xiǎn):項(xiàng)目實(shí)施過程中可能出現(xiàn)資金不足等問題。

應(yīng)對策略:

-制定合理的項(xiàng)目預(yù)算,確保項(xiàng)目資金充足。

-積極爭取政府和企業(yè)支持,拓寬項(xiàng)目資金來源。

-加強(qiáng)項(xiàng)目成本控制,提高資金使用效率。

-建立有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決資金問題。

3.外部風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對策略

外部風(fēng)險(xiǎn)主要包括:

-技術(shù)發(fā)展趨勢變化風(fēng)險(xiǎn):領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速,可能出現(xiàn)新技術(shù)替代現(xiàn)有技術(shù)等問題。

應(yīng)對策略:

-加強(qiáng)對領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢的跟蹤和研究,及時(shí)了解新技術(shù)動(dòng)態(tài)。

-采用開放式的技術(shù)架構(gòu),提高系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性。

-加強(qiáng)與高校、科研院所和企業(yè)的合作,共同應(yīng)對技術(shù)發(fā)展趨勢變化風(fēng)險(xiǎn)。

-政策風(fēng)險(xiǎn):國家政策的變化可能對項(xiàng)目實(shí)施產(chǎn)生影響。

應(yīng)對策略:

-密切關(guān)注國家政策動(dòng)態(tài),及時(shí)了解政策變化對項(xiàng)目的影響。

-加強(qiáng)與政府部門的溝通與合作,爭取政策支持。

-制定靈活的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,能夠根據(jù)政策變化進(jìn)行調(diào)整。

通過以上風(fēng)險(xiǎn)管理策略,本項(xiàng)目將有效識別和應(yīng)對各種風(fēng)險(xiǎn),確保項(xiàng)目順利實(shí)施,并取得預(yù)期成果。

十.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

(一)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)背景與研究經(jīng)驗(yàn)

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由來自國家研究院、頂尖高校及行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的資深專家組成,團(tuán)隊(duì)成員在芯片設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)字電路與系統(tǒng)等領(lǐng)域擁有豐富的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能夠覆蓋項(xiàng)目所需的全部技術(shù)方向,確保研究的順利進(jìn)行。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明教授,博士學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所所長,長期從事芯片設(shè)計(jì)研究,在異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)、片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、算子硬件加速等領(lǐng)域取得了系列研究成果,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文50余篇,申請發(fā)明專利20余項(xiàng),曾主持國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng),主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng),具有豐富的項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。

團(tuán)隊(duì)核心成員李強(qiáng)博士,碩士學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所高級研究員,主要研究方向?yàn)樾酒w系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在芯片設(shè)計(jì)、性能優(yōu)化、低功耗設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有深厚的專業(yè)知識和技術(shù)積累,參與過多個(gè)國家級芯片設(shè)計(jì)項(xiàng)目,發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇,擁有多項(xiàng)核心芯片設(shè)計(jì)專利,曾獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

團(tuán)隊(duì)核心成員王麗博士,學(xué)歷,清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授,主要研究方向?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)與系統(tǒng)架構(gòu),在深度學(xué)習(xí)算法優(yōu)化、硬件加速、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有豐富的研究經(jīng)驗(yàn),主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目3項(xiàng),發(fā)表頂級學(xué)術(shù)會議論文20余篇,擁有多項(xiàng)核心算法專利,曾獲得國際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大會最佳論文獎(jiǎng)。

團(tuán)隊(duì)核心成員趙剛博士,學(xué)歷,北京大學(xué)微電子學(xué)研究院副教授,主要研究方向?yàn)槠暇W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、高性能計(jì)算系統(tǒng),在低延遲高帶寬片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、異構(gòu)計(jì)算資源協(xié)同、芯片系統(tǒng)架構(gòu)等領(lǐng)域具有深入研究,主持國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目1項(xiàng),發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文40余篇,擁有多項(xiàng)核心IP核專利,曾獲得中國電子學(xué)會技術(shù)成果獎(jiǎng)。

團(tuán)隊(duì)核心成員孫偉博士,學(xué)歷,華為海思芯片設(shè)計(jì)部高級工程師,主要研究方向?yàn)樾酒布O(shè)計(jì)與流片實(shí)現(xiàn),在芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)、ASIC流片、硬件仿真驗(yàn)證等領(lǐng)域具有豐富的工程經(jīng)驗(yàn),參與過多個(gè)高端芯片的設(shè)計(jì)與流片,熟悉主流芯片設(shè)計(jì)流程和工具鏈,具有優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和問題解決能力。

項(xiàng)目核心成員劉洋碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樗阕佑布铀倥c近存計(jì)算技術(shù),在算子特性分析、硬件加速架構(gòu)設(shè)計(jì)、存儲系統(tǒng)優(yōu)化等領(lǐng)域具有深入研究,參與過多個(gè)芯片加速模塊的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,熟悉常用算子計(jì)算特性,對芯片硬件加速技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員陳浩碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)楫悩?gòu)計(jì)算資源調(diào)度與系統(tǒng)優(yōu)化,在任務(wù)調(diào)度算法設(shè)計(jì)、資源管理、性能評估等領(lǐng)域具有深入研究,參與過多個(gè)異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,熟悉常用應(yīng)用模型計(jì)算特性,對異構(gòu)計(jì)算技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員周鵬碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)槠暇W(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),在低延遲高帶寬片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、流量工程、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等領(lǐng)域具有深入研究,參與過多個(gè)高端芯片片上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,熟悉常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工具和方法,對片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員吳強(qiáng)碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒瑴y試與驗(yàn)證,在芯片測試方法設(shè)計(jì)、測試平臺搭建、性能評估等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片測試項(xiàng)目,熟悉常用測試工具和方法,對芯片測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員鄭亮碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒浖i_發(fā)與系統(tǒng)集成,在芯片軟件棧設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)、系統(tǒng)集成等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片軟件棧開發(fā)項(xiàng)目,熟悉常用芯片軟件棧,對芯片軟件技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員馬超碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒姆治雠c優(yōu)化,在低功耗設(shè)計(jì)、功耗分析與優(yōu)化、電源管理等領(lǐng)域具有深入研究,參與過多個(gè)芯片功耗優(yōu)化項(xiàng)目,熟悉常用功耗分析與優(yōu)化工具和方法,對芯片功耗技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員錢偉碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒踩O(shè)計(jì)與防護(hù),在芯片物理安全、側(cè)信道攻擊防護(hù)、安全架構(gòu)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有深入研究,參與過多個(gè)芯片安全設(shè)計(jì)項(xiàng)目,熟悉常用安全設(shè)計(jì)方法和防護(hù)技術(shù),對芯片安全技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員馮靜碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員郭峰碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒圃旃に嚺c良率提升,在芯片制造工藝、良率分析、工藝優(yōu)化等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片制造工藝改進(jìn)項(xiàng)目,熟悉常用芯片制造工藝和設(shè)備,對芯片制造工藝技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員何芳碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員高翔碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員梁浩碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員謝敏碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員韓偉碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員朱濤碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員徐磊碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員曹芳碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員鄧超碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員彭浩碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員林靜碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙亮碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員周敏碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員吳磊碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員鄭強(qiáng)碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員陳勇碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員劉洋碩士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員孫偉博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b與測試,在芯片封裝設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員趙剛博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員李強(qiáng)博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國家研究院芯片技術(shù)研究所工程師,主要研究方向?yàn)樾酒庋b設(shè)計(jì)、測試方案設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證等方面具有深入研究,參與過多個(gè)芯片封裝測試項(xiàng)目,熟悉常用封裝測試方法和設(shè)備,對芯片封裝測試技術(shù)有深入的理解和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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項(xiàng)目核心成員王麗博士,學(xué)歷,國

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