CNCC｜软硬一体化协同设计加速多领域技术进步

蒋林泉

阿里云 研究员/神龙计算平台负责人

 阿里云神龙计算平台负责人，负责支撑云计算的通用计算、异构计算、大数据以及高性能计算的数据面技术竞争力，通过软硬一体系统核心技术，从平台，软件，硬件，芯片的系统深度结合， 在性能、成本、弹性等云计算领域打造垂直核心竞争力。他管理着亚太最大规模的云计算集群，做到了世界领先的SLA，用x86的硬件做到小型机的稳定性，服务全世界100万企业客户，直接间接对整个中国的云计算基础设施具备很大的影响力。

杨航

阿里云 资深技术专家

主导4代神龙MOC/CIPU系统设计和软件研发，完成阿里巴巴集团和阿里云全量IaaS计算资源技术升级到神龙MOC/CIPU架构。

报告题目：云基础设施处理器

阿里云智能总裁张建锋在2022阿里云峰会发布云基础设施处理器CIPU（Cloud Infrastructure Processing Unit），将其定义为替代CPU成为云计算的管控和加速中心。在这个全新体系架构下，CIPU向下对数据中心的计算、存储、网络资源快速云化并进行硬件加速，向上接入飞天云操作系统，将全球数百万台服务器构建为一台超级计算机。

此次技术分享，希望通过对CIPU的深入技术解读，回答业界普遍关心的关键问题：CIPU到底是什么？CIPU主要解决哪些问题？CIPU从何而来，未来又将往何处去？

郑晓

阿里云 资深技术专家

现为神龙计算平台异构计算架构师，有着多年系统虚拟化工作经验，专注GPU虚拟化细分行业。设计研发了业内首个GPU实例热升级功能，发布阿里云智能第一款分片虚拟化产品。发表有多篇国际顶会论文，拥有多项国际专利。

报告题目：异构加速器的软硬协同优化

随着AI，科学计算，超算等应用逐步在数据中心普及与推广，以GPU为主要加速器的各类异构器件都开始关注如何发挥本身加速器件100%的效率的同时，又能安全、易用、高性能地融入数据中心，与复杂的云操作系统、系统软件、基础设施协同工作。本次报告将从异构器件与基础设施协同工作出发，分层次探讨了异构器件与虚拟化的协同，与DPU等新型器件的协同，如何与阿里云弹性RDMA技术的结合，以及GPU本身软件在AI方向软件栈的部分优化讨论。

鲁振伟

阿里云 高级技术专家

近10年一直从事分布式存储相关设计和研发工作，全程参与了阿里云存储计算分离、ESSD 100W IOPS分布式存储等重点；目前担任块存储端接入研发负责人，专注高性能云盘和软硬一体相关工作。

报告题目：ESSD软硬一体实践

随着云计算的蓬勃发展，数据规模迎来爆发式增长，对云上分布式存储提出了巨大挑战。阿里云ESSD提供高稳定、高性能、高弹性和高可靠的块存储服务，针对数据中心基础设施飞速发展，结合企业上云和云原生架构的节点，采用软硬一体协同设计，不断优化存储性能和IO体验。

陆游游

清华大学计算机系 副教授

主要研究计算机系统与存储系统，在FAST、OSDI、SOSP、USENIX ATC、ASPLOS等国际顶级会议期刊上发表论文30余篇，曾获得国际会议最佳论文奖和最佳论文提名奖各一项。担任FAST、USENIX ATC、EuroSys等国际会议程序委员会委员。曾获2016年CCF优秀博士学位论文奖、2016年CCF技术发明一等奖、ACM中国操作系统分会新星奖、教育部技术发明一等奖等。

报告题目：软件直管闪存

闪存带来了存储系统的颠覆性革新需求。本报告介绍本研究团队提出的软件直管闪存新架构、I/O栈及系统软件设计，主要包括闪存在存储结构上的变革，介绍软件直管闪存架构，以及其演进出的Open-Channel SSD、ZNS SSD等；闪存在I/O栈上的设计，如何从软硬件角度提供高效的存储系统性能；最后从软件系统设计的角度介绍存储系统的整体设计。最后总结基于闪存的存储系统设计中的机遇与难点。

韩银和

CCF容错专委会主任

中科院计算所 研究员

国家杰出青年基金获得者，智能计算机中心主任。主要研究领域是集成电路设计、智能计算机。在这些领域共发表了110多篇学术论文，包含多篇ISCA、HPCA、DAC、ICCAD等体系结构和芯片领域顶级会议论文。韩银和获得过2012年国家技术发明二等奖、全国百篇优博提名(奖)、中科院优博、计算机学会优博等，担任青年计算机科技论坛(CCF YOCSEF)主席(2016-2017)。

报告题目：大芯片chiplet设计技术

科学计算、大数据、云计算和智能计算等都要求有高芯片算力。然而，由于光刻设备限制、成本限制和良率限制而产生芯片“面积墙”问题，使得monolithic设计难以为继。本报告介绍了我们基于芯粒集成设计大芯片的方法，实现大于光刻口径的芯片面积，介绍大芯片发展面临的并行、存储、互连等体系结构科学问题，并介绍我们目前开展的之江大芯片项目，通过新的多芯粒体系结构，实现集成万核目标，突破体系结构和集成设计等方面的关键技术。

余子濠

中国科学院计算技术研究所 工程师

负责中国科学院大学“一生一芯”计划的培养方案制定和课程主讲。主要研究方向包括数据中心云计算架构QoS保障及二进制翻译，国家重点研发计划项目“软件定义的云计算基础理论与方法”和中国科学院战略性先导科技专项（C类）项目“处理器与基础软件关键技术”的核心成员。参与编写《计算机组成与设计（基于RISC-V架构）》等4本教材。

报告题目：一个高性能的RISC-V解释器

支持RISC-V的主流指令集模拟器可分为两类，一类是以spike为代表的解释型模拟器，它们机制简单，但运行速度较慢；另一类是以QEMU为代表的二进制翻译型模拟器，它们运行速度快，但机制复杂。本工作提出一个高性能解释器NEMU，通过trace cache、跳转表、针对RISC-V常用指令等优化技术， NEMU可在保持机制简单的条件下达到很高的解释效率。测试结果表明，与Spike相比，NEMU运行SPEC CPU 2006整数基准测试的性能是其5.16倍，运行浮点基准测试的性能是其7.71倍。