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CCF CFTC2021胜利召开!探讨芯片、软件、系统容错技术,助推科技自立自强!

阅读量:609 2021-12-15 收藏本文

1211-12日,由中国计算机学会(CCF)主办、中国计算机学会容错计算专业委员会、同济大学共同承办的CCF CFTC 2021以线上+线下+直播的方式顺利召开。为响应习总书记提出的“把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”的重要需求,本次大会以“容错助推科技自立自强发展”为主题,汇聚了一批重量级演讲嘉宾,为学术界、工业界的专家学者们搭建了一个良好的学术交流平台,共商容错技术发展的新方向和新机遇,直播观看人数约6000人,会议盛况空前。


图注:大会开幕式由张吉良秘书长在长沙分会场主持


图注:大会主席徐拾义教授、同济大学黄翔峰校长和专委主任韩银和等开幕式致辞


图注:CCF CFTC2021北京分会场


图注:CCF CFTC2021长沙分会场


图注:CCF CFTC2021成都分会场

本次大会颁发了中国计算机学会CCF集成电路Early Career AwardCCF容错计算专委软件测试青年创新奖以及CFTC2021最佳论文奖。湖南大学张吉良教授获得中国计算机学会CCF集成电路Early Career Award,南京大学房春荣博士获得容错专委软件测试青年创新奖。合肥工业大学的Yiming Quyang, Dongyu Xu, Chang Qian, Huaguo Liang(《Dynamic Detection and Fault Tolerant Routing Algorithm for Wireless Interface Faults in WinNoC》)获得了最佳论文奖


图注:湖南大学张吉良教授获得CCF集成电路Early Career Award

图注:南京大学房春荣博士获得CCF容错专委软件测试青年创新奖


图注:合肥工业大学的Yiming Quyang,Dongyu Xu,Chang Qian, Huaguo Liang获得了最佳论文奖

本次大会邀请了香港科技大学Cheng K.-T. Tim等专家学者分别从芯片,系统、软件等方面做大会Keynote,组织了共计6个高水平前沿论坛、50个论坛特邀报告、42篇学术论文报告,就容错计算技术的研究进展和发展趋势开展广泛、深入的学术交流,助力提升国产芯片和软件的安全可靠性。

来自香港科技大学的Cheng K.-T. Tim教授做了题为“RRAM-enabled and Application-Specific Co-Designed AI Accelerators”的主旨报告。报告介绍了CMOS和记忆存储器阵列在3D集成上的最新成果,并展示了其在可控的功耗下提供高内存密度和带宽,以及为AI应用实现以存储器为中心的新计算模式的潜力。这种电阻性存储单元仍然受到多种限制,包括编程能耗高、持久性有限以及周期与周期、器件与器件间差异大的问题。报告重点介绍了针对这些限制的研究方向和一些最新的解决方案。最后探讨了针对特定应用的协同设计框架的最新发展和研究机遇。

图注:香港科技大学Cheng K.-T. Tim教授主旨报告

来自复旦大学的曾晓洋教授做了题为“领域专用处理器系统及其关键技术研究”的主旨报告。随着摩尔定律发展趋缓而应用需求急剧扩张的集成电路发展趋势,图灵奖得主Hennessey and Patterson 预见芯片架构创新将迎来新黄金时代。 受限于传统通用计算架构在能效方面越来越明显的技术瓶颈,领域专用计算和相应处理器系统架构(DSADomain-Specific Architectures)得到了学术界和工业界的广泛关注和深入研究应用。本报告从后量子密码领域专用处理器、超低功耗物联网(IoT)安全领域专用处理器、高能效动态手势识别领域专用处理器、多核安全处理器平台及其主动防御技术等若干特定领域典型应用为例,重点报告了领域专用处理器系统的架构设计方法及其关键技术等内容。

图注:复旦大学曾晓洋教授主旨报告

来自上海交通大学的陈海波教授做了题为“软硬件协同的操作系统安全研究”的主旨报告。Meltdown/SpectreRowhammer 等新型硬件安全漏洞以及安全漏洞数量的不断增大使得当前操作系统系统等面临巨大的安全威胁。报告回顾了当前操作系统面临的安全挑战,分析了当前硬件的安全扩展以及带来的安全提升机会,并介绍了当前国际学术界以及上海交大 IPADS 团队在软硬件协同安全提升方面的一系列工作,最后展望了未来的研究机遇与挑战。

图注:上海交通大学陈海波教授主旨报告

中国科学院计算技术研究所李晓维研究员做了题为“片上容错 BIFT 的若干探索”的主旨报告。在芯片的全生命周期中,工艺偏差、老化、工作环境等都可能会导致一些晶体管失效。为了保障整个芯片的持续可靠工作,需要芯片测试、 诊断以及纠错等一系列技术的支撑。针对芯片全生命周期可靠设计这一基础问题,报告介绍了基于芯片自测试、自诊断、自修复技术的 Built-In Fault ToleranceBIFT)设计“片上容错”。同时也介绍了过去十几年BIFT在多核处理器、大规模片上互联以及深度学习处理器上进行的探索与应用,为未来大规模芯片的可靠和安全设计提供了参考。

图注:中国科学院计算技术研究所李晓维研究员主旨报告

来自上海大学的张新鹏教授做了题为“神经网络水印”的主旨报告。随着神经网络、深度学习的快速发展,研究者将面临着人工智能安全方面的问题,深度神经网络模型的知识产权保护已引起了研究者的重视。此报告讨论了基于权重的白盒神经网络水印、基于触发集的黑盒神经网络水印以及基于输出结果的无盒神经网络水印等主流方法,并展望了神经网络水印的未来发展。

图注:上海大学张新鹏教授主旨报告

来自上海科技大学的哈亚军教授做了题为“基于 DVFS 任务调度的容错计算”的主旨报告。随着晶体管尺度接近亚纳米,芯片的集成度显著增加,使得移动边缘设备的性能大大增强,但同时也对系统的可靠性提出了更高要求,尤其是在高可靠性应用场景中。而动态电压频率缩放(Dynamic Voltage Frequency Scaling, DVFS)正成为一种同时调节系统可靠性与运行资源的理想的技术手段。本次报告主要介绍了在 FPGA 平台上开展基于 DVFS 的容错性任务调度的研究。首先分别介绍了在直接容错、间接容错机制方面对DVFS应用的关注点与研究方向。然后,针对现有 FPGA DVFS 平台存在的问题,提出了专注于高精度、低开销的 DVFS 平台研究的方向。并提出研究一种可支持更快速任务反馈的在线延迟检测器,以保证调用 DVFS 后不会产生时序错误。基于上述工作,从任务层、系统层、架构层进行协同研发,跨层次地优化移动边缘设备的容错性。

图注:上海科技大学哈亚军教授主旨报告

来自华为技术有限公司的首席专家、湖南大学常万里教授做了题为“面向第四代工业革命的高可靠智能网联系统关键技术”的主旨报告。经过在国际国内钢铁、煤矿、制造、能源以及航天等工业领域的调研与交流可知,现有工业已基本具备了向第四代智能网联化推进的自动化与数字化基础。目标为实现全自动高灵活生产流程, 纵向与横向全方位整合协同,产品定制化,实时优化,以提升生产效率,降低机器与人力成本,提高安全性,提供个人化的产品与服务。工业系统的核心诉求是可靠,这其中主要包括了功能可靠以及时间可靠,在资源有限且高性能要求下,不容易实现,需要新的基础理论及关键技术。本次报告梳理了第四代工业革命的系统层需求及关键技术,并针对其中部分例子进行了深入讨论。

图注:华为技术有限公司嵌入式领域首席专家、湖南大学常万里教授主旨报告

CFTC2021除了11日大会主旨报告,12日同时成功举办了第六届全国硬件安全论坛(线上+长沙线下),第五届安全关键软件测试技术论坛(线上+成都线下),集成电路软件论坛,可重构技术论坛,存算一体论坛,商业航天计算容错论坛(线上+北京线下)六个特色论坛,数十位来着高校和企业的专家学者为大家带来了精彩的主题报告,并激发了广泛且热烈的讨论。

Ø 第六届全国硬件安全论坛

第六届全国硬件安全论坛由湖南大学张吉良教授与华中科技大学鲁赵骏助理教授担任论坛联席主席,剑桥大学博士后李鹤担任宣传主席。本次论坛由张吉良教授致辞,华中科技大学鲁赵骏老师主持,于20211212日在湖南大学线下线上同步举行。

张吉良教授致辞中指出:“在缺‘芯’少魂‘’,‘没有网络安全就没有国家安全’的时代大背景下,国家高度重视集成电路和网络空间安全人才培养,集成电路硬件安全是集成电路和网络空间安全两大一级学科的新兴交叉学科方向、发展潜力很大,而学科交叉是建设世界一流学科的重要途径,集成电路硬件安全乃安全之本,广大从事硬件安全研究的学者、专家毫无疑问是研国家之所需。”

本次论坛中,上海交通大学李建华教授做了题为“智能网联V2X系统信息安全检测技术研究”的报告;天津大学赵毅强教授做了题为“车载安全芯片测评与增强技术”的报告;北京航空航天的金意儿教授做了题“CADforAssurance.ORG - A Community Effort to Promote Open Hardware Security”的报告;北京理工大学的王安研究员做了题为“面向密码硬件电路的遗传算法能量分析框架”的报告;北京航空航天大学的关振宇教授做了题为“可信硬件及其在工业互联网标识解析系统的应用”的报告;南方科技大学的张锋巍副教授做了“再次回顾Arm硬件调试机制:"钉枪"攻击和它的防御”的报告;北京航空航天大学的边松副教授做了题为“面向同态加密线性变换的硬软件协同优化”的报告;深圳市纽创信安科技开发有限公司的樊俊锋总经理做了题为“硬件安全:机遇、挑战和工业实践”的报告;深圳开源互联网安全技术有限公司的王颉副总经理做了题为“从软件安全的角度看智能网联汽车网络安全”的报告;华中科技大学的鲁赵骏讲师做了题为“车联网安全与隐私保护方案研究”的报告。

      本次论坛由电子与信息学报公众号提供独家直播,观看人数高达5000人,参会人员也在论坛进行中就报告内容进行了充分的交流,为硬件安全研究新趋势和智能网联汽车信息安全解决方案提供了宝贵的思路和建议,本次论坛实现了为智能网联汽车硬件安全领域的学术界和产业界同仁提供良好的学术与技术交流平台的目标,取得了圆满成功。全国硬件安全论坛迄今成功举办六届,已经成为集成电路硬件安全领域的重要学术研讨会,为国内外硬件安全领域的同仁提供了一个良好的学术交流平台。

图注:第六届全国硬件安全论坛由鲁赵骏主持


Ø 第五届安全关键软件测试技术论坛落幕

20211212日,由中国计算机学会(CCF)主办,中国计算机学会容错计算专业委员会、同济大学、上海迪真计算机科技有限公司承办,在四川成都岷山饭店举办。容错专委会副主任黄松教授担任论坛主席。

在最新的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中,明确指出要进一步加强政产学研用协同攻关,做强做大创新载体,充分释放“软件定义”创新活力,加速模式创新、机制创新,构建协同联动、自主可控的产业创新体系。而安全关键软件测试技术论坛就是针对分析军用及安全关键软件测试领域存在的共性需求和痛点问题,抽象出其中的理论问题开展学术研究,为学术界和企业界之间搭建一个高水平的交流平台。论坛就以下问题展开讨论:开发支撑软件,提升软件开发工具集成性、稳定性,突破代码资源复用与推荐、大规模跨语言分析等关键技术。加速程序静态分析、动态测试、仿真测试、自动化测试平台等测试工具研发。

本次论坛采用线上直播和线下演讲两种模式同时进行,共同探讨关于安全关键软件测评技术领域的科学规划和愿景展望。会议现场展开了积极与深刻的探讨交流,大会报告精彩纷呈,线上线下交流沟通迸发火花。

会上,中国科学院软件研究所的张健老师首先就安全攸关软件的分析与测试做出技术分享。接下来,新加坡南洋理工大学的刘杨教授就软件成分分析到开源安全治理做了深入探讨与研究。苏州洞察云信息技术有限公司的赵明老师关于高可靠性精准测试技术解析进行了分享。研究员级高工唐明老师关于软件源代码检测技术及平台做了分享。北京航空航天大学刘畅老师关于装备软件测试资产库管理与智能化复用技术的分析,装备软件测试存在数据分散、描述不统一,管理不规范,难以复用和传承经验等问题做了分享。中国电科十四所软件测评中心柳溪副主任介绍了面向数据工程的电子装备软件质量提升的相关思路、实践和问题。南京理工大学陈策博士做了关于测试系统集成开发环境ETest及其应用的分享。航天科技集团五院502所郭向英老师展开了关于航天嵌入式软件动态测试自动化实践的探讨。上海迪真计算机科技有限公司徐小艾总监进行了关于复杂FPGA代码自动化测试技术难点解析。软安科技有限公司朱辉总监做了关于软件供应链安全测试架构及实践的分享。上海创景信息科技有限公司孙金芝老师再谈软件测试技术在DO-178B/C适航审定应用。北京旋极信息技术股份有限公司姚尧总监做了关于网络安全中的可信计算技术实践及工程化应用分享。中科院计算技术研究所李炼博士介绍了程序分析和应用安全性的分析等的相关工作。最后,复旦大学张源教授介绍了关于开源代码漏洞的相关研究。

大会论坛现场有国内学术界和企业界等有关单位的领导和专家们100余人参会,线上观看论坛直播的人数累计达到800多人次。在全天的会议活动中,会议流程及整体氛围积极活跃,现场参会人员及在线观众都积极参与到技术问题的探讨中,会上提出的许多业界技术疑点难点痛点问题都进行了深入细致地剖析讲解,又一次推进了学术界与工业界在软件测试领域有了创新及新思路应用上的发展。本次论坛活动在主办方及承办单位多方配合、业界专家的关注及支持下,圆满落幕,期待明年再聚!


图注:第五届安全关键软件测试技术论坛


Ø 集成电路软件论坛

20211212日,南昌大学信息工程学院和上海国微思尔芯技术股份有限公司共同承办了CCF CFTC集成电路软件论坛。南昌大学信息工程学院徐子晨,上海国微思尔芯林铠鹏高级副总裁担任分论坛联席主席,特邀CTC2020主席蒋力老师做了开场致辞,复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室教授陈建利博士、中国科学院计算技术研究所副研究员杜子东博士、北京大学高能效计算与应用中心长聘副教授孙广宇老师、北京大学信息科学技术学院长聘副教授梁云老师、国微思尔芯林铠鹏先生、东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心闫浩博士等六位专家们分享了集成电路领域以及EDA领域的前沿课题。

国内EDA行业高增速和高杠杆效应的双高背后,反映出的是EDA依旧是国内集成电路行业的短板。政府高度重视专门出台了针对性政策,希望通过产、学、研的有效融合来补这个短板。CCF CFTC集成电路软件论坛此次不仅有一线高校专家出席,也有国内EDA龙头企业国微思尔芯技术专家加入探讨,是产、学、研融合的正面案例。

图注:集成电路软件论坛

Ø 第二届可重构计算论坛

20211211-12日由中国计算机学会(CCF)主办,中国计算机学会容错计算专业委员会、同济大学组组织的第十九届全国容错计算学术会议顺利以线上线下方式召开。第二届可重构计算论坛由清华大学信息科学技术学院刘雷波教授和安徽工程大学计算机与信息学院陈乃金教授担任论坛联席主席。本次论坛由安徽工程大学陈乃金教授主持,并以线上方式召开。

可重构计算系统既具有专用集成电路的高计算速度及效率,又具有微处理器的可编程性和良好的灵活性,可重构计算作为新型配置计算系统的核心技术已经得到广泛的研究和关注,其是目前新型计算模型发展的关键和核心。本次论坛:天津大学微电子学院副院长、教授刘强博士从高性能的可重构加速器角度,做了An FPGA-based MobileNet Accelerator Considering Network Structure Characteristics的报告;针对可重构电路统计解析建模时序分析问题,东南大学副教授曹鹏博士做了题为“高能效宽电压电路统计时序建模方法研究”的报告;针对多芯粒可重构集成系统设计复杂等问题,华南理工大学副教授王小航博士做了题为“A Methodology for Simulating Multi-chiplet Systems Using Open-source Simulators”的报告;针对高能效可重构体系结构,西安电子科技大学副教授王领博士做了题为“Row Stationary Dataflow based CNN Acceleration Strategy”的报告;从可重构硬件的角度,帝国理工学院博士,剑桥大学博士后李鹤做了题为“From Microarchitecture to Quantum Information Processing: A Reconfigurable Hardware Perspective”的报告;基于深度神经网络可重构计算结构,广东工业大学青年百人计划刘博生博士做了题为“Convolutional Neural Networks Acceleration with Reduced Computation”的报告。

本次论坛得到了清华大学边计年教授、中国科学院计算技术研究所李华伟研究员、Kyushu Institute of Technology温晓青教授、清华大学国家杰青获得者向东教授、同济大学江建慧教授、清华大学刘雷波教授、天津大学徐江涛教授、广东工业大学武继刚教授的鼎力支持。清华大学边计年教授莅临参与了线上论坛讨论,并对可重构计算等相关领域面临的挑战给予了指导。

图注:第二届可重构计算论坛

Ø 存算一体论坛

CCF CFTC存算一体论坛于1212日下午以线上的方式顺利举办。浙江大学信息与电子工程学院尹勋钊、卓成担任分论坛主席,邀请了国内6位专家学者分享、讨论存算一体技术在跨层次的协同设计优化方面的最新研究成果,包括存算一体技术用于新型器件、关键应用场景的发展动态。

随着大数据、物联网、人工智能等领域的发展,海量数据的高效存储与处理成为电子信息领域的重大挑战之一。在传统的冯诺依曼计算架构中,数据的存储与处理是分离的,存储器带宽在很大程度上限制了处理器的性能发挥,数据在存储器与处理器之间的频繁迁移也带来严重的传输功耗问题。作为一种具有广阔前景的解决方案,存算一体技术以并行在内存中进行计算为操作方式,用以突破新型计算模型中冯诺依曼架构下的能耗性能瓶颈,其在存储模块中直接完成数据的计算,而不需要将数据传输到存储之外。

本次论坛中,来自中国科学院计算技术研究所的陈晓明副研究员做了题为“多功能存算一体电路和架构”的报告;清华大学电子工程系副教授李学清做了题为“铁电器件的安全应用——从物理不可克隆函数说起”的报告;宁波大学副教授储著飞做了题为“存算一体逻辑电路的综合与映射”的报告;华中科技大学光学与电子信息学院教授王兴晟做了题为“忆阻器芯片阵列规模与精度”的报告;上海交通大学计算机科学与工程系助理教授何哲陟做了题为“论‘不能容错’的深度神经网络”的报告;最后,知存科技创始人兼CEO王绍迪做了题为“WTM2101存算一体芯片的报告

本次论坛为器件、电路、架构、算法、EDA等领域的学者提供了一个交流平台,旨在凝聚各界的智慧和力量,积极促进集成电路领域研究工作的开展。论坛在积极热烈的讨论中落下帷幕。

图注:存算一体论坛

Ø 商业航天计算容错论坛

CCF CFTC2021第一届商业航天计算容错论坛于20211212日在北京中科院计算所举行。本次论坛邀请到了中国空间技术研究院首席研究员华更新、南京航空航天大学航天学院教授康国华、北京翼辉有限公司的徐贵洲副总经理、长光卫星技术有限公司魔方卫星产品线型号副总师韦宗喜等多名业界专家,分别从硬件计算系统、操作系统方案、卫星平台设计、卫星星座管理等层面带来了精彩报告。论坛最后的圆桌论坛环节,与会专家也就商业航天计算的机遇与挑战等话题进行了丰富的讨论。本次论坛线上线下参会人员总计达到70人的规模,参会人员也在论坛进行中就报告内容进行了充分的交流,本次论坛实现了为商业航天容错领域的学术界和产业界同仁提供良好的学术与技术交流平台的目标,取得了圆满成功。

图注:商业航天计算容错论坛