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2017年圖靈獎得主:榮譽屬于體系架構


選自ACM

機器之心報道



剛剛,美國計算機協會(ACM)宣布 John L. Hennessy 和 David A. Patterson 榮獲 2017 年圖靈獎。目前這兩位學者都供職于谷歌,前者是谷歌母公司 Alphabet 的董事會主席,后者任谷歌杰出工程師,致力于研究機器學習和人工智能。圖靈獎是計算機協會(ACM)于 1966 年設立的獎項,專門獎勵對計算機事業作出重要貢獻的個人,有「計算機界諾貝爾獎」之稱。公告中寫道,Hennessy 和 Patterson 對今天微處理器的基礎貢獻引領了移動和 IOT 領域的革命。


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美國計算機協會(ACM)宣布:前斯坦福大學校長 John L. Hennessy 和加州大學伯克利分校退休教授 David A. Patterson 因其開創性地提出計算機架構設計和評估的系統、量化方法榮獲 2017 年圖靈獎,他們提出的方法對微處理器行業影響深遠。Hennessy 和 Patterson 提出一種系統、量化的方法來構建更快、能耗更低的精簡指令集計算機(RISC)微處理器。他們的方法是學界和業界數代架構師在多個項目中長期使用的原則。現在,每年生產的超過 160 億微處理器中,99% 是 RISC 處理器,應用于智能手機、平板電腦和數十億嵌入式設備中。


Hennessy 和 Patterson 將他們的見解寫進了一本非常有影響力的書《計算機體系結構:量化研究方法》,現在這本書已經出到第六版,數代工程師和科學家采用和發揚他們的理念。他們的研究加強了我們建模和分析新型處理器架構的能力,極大地促進了微處理器設計方面的進展。


圖靈獎有「計算機界諾貝爾獎」之稱,獎金為 100 萬美元,由谷歌公司贊助。圖靈獎的名稱取自英國數學家艾倫·圖靈(Alan M. Turing),他奠定了計算機的數學基礎和局限性。


ACM 主席 Vicki L. Hanson 稱:「ACM 于 1966 年設立圖靈獎,以表彰對計算領域持續且重大的技術貢獻。Hennessy 和 Patterson 的研究工作無疑達到了這一標準。他們對基于 RISC 的節能處理器的貢獻有助于實現移動和物聯網革命。與此同時,他們的重要教科書《計算機體系結構:量化研究方法》影響了幾代工程師和計算機設計師,并在過去的 25 年中推動了整個行業的創新步伐。」


微軟集團的主要創始人比爾·蓋茨同樣稱贊了 Hennessy 和 Patterson 研究工作的深遠影響,稱他們的貢獻「已被證明是整個行業蓬勃發展的基石。」


MIPS 和 SPARC 的發展


盡管研究者從 1960 年代已經開始探索降低復雜度的架構(最為著名的是 IBM 801 項目),但 Hennessy 和 Patterson 領導的研究被認為牢固確立了 RISC 方法的可行性,使其概念廣為流傳,學界和業界也不例外。RISC 方法與當時流行的復雜指令集計算機(CISC)不同,它只需要一小組簡單和計算機必須執行的一般指令,比復雜的指令集需要更少的晶體管,并減少了計算機必須執行的工作量。


Patterson 的伯克利團隊創造了 RISC 這一術語,并于 1982 年構建和演示了他們的 RISC-1 處理器。RISC-1 原型機帶有 44,000 個晶體管,性能優于帶有 100,000 個晶體管的傳統 CISC 設計。Hennessy 在 1984 年聯合創建了 MIPS Computer Systems 公司,以商業化斯坦福團隊的研究成果。之后,伯克利團隊的研究成果在 Sun Microsystems 公司的 SPARC 微架構中實現了商業化。


盡管許多計算機架構師最初對 RISC 持懷疑態度,但 MIPS 和 SPARC 商業化努力的成功、RISC 設計的更低生產成本以及更多的研究進展使得 RISC 被廣泛接受。到 1990 年代中期,RISC 微處理器已在整個領域占據主導地位。


開創性的教科書


Hennessy 和 Patterson 在他們 1990 年出版的教科書《計算機體系結構:量化研究方法》中提出了科學的新方法論。這本書影響了其后幾代工程師,并通過向計算機架構社區傳播其中重要思想大大提高了微處理器設計的進步速度。在這本書中,Hennessy 和 Patterson 鼓勵架構設計師們仔細優化自己設計的系統,以適應不同的內存和計算需求。他們的研究也促使人們將研究方向從尋求單純的性能提升轉向設計架構時考慮能耗、散熱,以及片外通信等問題。這本書具有開創性意義,因為它是第一本提供分析和科學框架的文本,為工程師和設計者評估微處理器設計的價值提供了方法和思路。


John L. Hennessy


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John L. Hennessy,2000-2016 年擔任斯坦福大學校長。他還是斯坦福 Knight-Hennessy 學者計劃的主任、思科系統公司的董事會成員、Gordon and Betty Moore 基金會董事會成員和 Alphabet 公司董事會主席。Hennessy 在維拉諾瓦大學獲得電氣工程學士學位,在紐約州立大學石溪分校獲得計算機科學碩士及博士學位。


Hennessy 獲得眾多榮譽,包括 IEEE 榮譽獎章、ACM-IEEE CS Eckert-Mauchly 獎(與 Patterson 共享)、EEE John von Neumann Medal(與 Patterson 共享)、Seymour Cray 計算機工程獎以及美國藝術與科學學院頒發的創始人獎(Founders Award)。Hennessy 還是 ACM 和 IEEE 會士,同時還是美國國家工程院、美國國家科學院和美國哲學院院士。


David A. Patterson


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David A. Patterson 是谷歌的杰出工程師(Distinguished Engineer),也是 RISC-V Foundation 董事會副主席,他提出了一個開放、免費的指令集架構,通過開放的標準協作開啟了處理器創新的新時代。從 1976 年到 2016 年,Patterson 一直擔任加州大學伯克利分校計算機科學系教授,本、碩、博均畢業于加州大學洛杉磯分校計算機科學系。


Patterson 曾獲得眾多榮譽,包括 IEEEJohn von Neumann 獎章(和 Hennessy 共享)、ACM-IEEE CS Eckert-Mauchly 獎(和 Hennessy 共享)、ACM Karl V. Karlstrom 杰出教育家獎等。2004 年到 2006 年,Patterson 擔任 ACM 主席。他是 ACM、AAAS、IEEE 三會會士,也被選為美國國家工程院院士、美國國家科學院院士。


大師經典之作:

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附錄:往屆圖靈獎得主名單

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