本课题组隶属于中国科学院-计算技术研究所-先进计算机系统研究中心，聚焦于制约处理器芯片和数据中心系统性能的科学问题，通过体系结构创新提升计算机性能，减少计算机系统对制程工艺水平的依赖，解决“卡脖子”问题。

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论文

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会议论文

[1] Yuhang Liu, Mingyu Chen. Planaria: Pattern Directed Cross-page Composite Prefetcher. In the Proceedings of the 61st Design Automation Conference (DAC), San Francisco, CA, USA，June 23–27, 2024.[PDF]（CCF A类，EI索引）

[2] Yuhang Liu，Xin Deng，Jiapeng Zhou，Mingyu Chen，Yungang Bao. Ah-Q: Quantifying and Handling the Interference within a Datacenter from a System Perspective[C]. in the Proceedings of the 29th IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA 2023). Montreal, QC, Canada. pp.471-484. [PDF]（CCF A类，EI索引）

[3] Yuhang Liu, Xian-He Sun. C²-bound: A Capacity and Concurrency driven Analytical Model for Manycore Design[C]. In the Proceedings of International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 2015 (SC’ 15). Texas, Austin, USA, Nov. 2015, 1-11. [PDF]（CCF A类，EI索引）

[4] Haiyang Pan, Yuhang Liu*, Tianyue Lu, Mingyu Chen. LSP: Collective Cross-Page Prefetching for NVM[C]. In the Proceedings of Design Automation & Test in Europe, 2021: 501-506.（BEST PAPER AWARD NOMINATIONS）[PDF]（CCF B类，EI索引）

[5] Lu Tianyue, Yuhang Liu*, Haiyang Pan, Mingyu Chen. TDV Cache: Organizing Off-Chip DRAM Cache of NVMM from a Fusion Perspective[C]. In the Proceedings of 2017 IEEE International Conference on Computer Design (ICCD). IEEE, 2017: 65-72. [PDF]（CCF B类，EI索引）

[6] Yuhang Liu, Xian-He Sun. LPM: Concurrency-driven Layered Performance Matching[C]. In the Proceedings of the 44th International Conference on Parallel Processing (ICPP 15), Beijing, China, Sept. 2015: 879-888. [PDF]（CCF B类，EI索引）

[7] Haifeng Li, Tianyue Lu, Yuhang Liu, Mingyu Chen. Make Page Coloring More Efficient on Slice-based Three-Level Cache[C]. In the Proceedings of the 25th International Conference on Parallel and Distributed Systems, ICPADS’ 19. December 4-6, 2019: 501-506. [PDF]（CCF C类，EI索引）

[8] Haiyang Pan, Yuhang Liu, Tianyue Lu, Chen Mingyu. Characterizations and Architectural Implications of NVM’s External DRAM Cache[C]. In the Proceedings of the 21st IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications, HPCC’ 19. August 10-12, 2019: 373-379. [PDF]（CCF C类，EI索引）

[9] Tianyue Lu, Yuhang Liu, Mingyu Chen. Fine-Grained Data Committing for Persistent Memory[C]. In the Proceedings of International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications (ISPA), 2017: 438-443. [PDF]（CCF C类，EI索引）

[10] Wei Li, Yangyang Zhao, Yuhang Liu, Mingyu Chen. SMEFF: A Scalable Memory Extension Fabric for FPGA[C]. In the Proceedings of the Field Programmable Technology. 2017: 40-47. [PDF]（CCF C类，EI索引）

[11] Xian-He Sun, Yuhang Liu. Utilizing Concurrency: A New Theory for Memory Wall[C]. In the Proceedings of The 29th International Workshop on Languages and Compilers for Parallel Computing. 2016: 18-23. [PDF]（EI索引）

[12] Yangyang Zhao, Yuhang Liu, Wei Li. HCMA: Supporting High Concurrency of Memory Accesses with Scratchpad Memory in FPGAs[C].  In the Proceedings of International Conference on Networking, Architecture, and Storage. 2019: 1-8. [PDF]（EI索引）

[13] Yuhang Liu, Qinfen Hao, Limin Xiao, Mingfa Zhu. Design of ISA for Efficient Virtualization[C]. In the Proceedings of Industrial Electronics and Applications. 2009: 3167-3172. [PDF]（EI索引）

[14] Dongsheng Wang and Yuhang Liu. 2024. Exploring the Bounds of Noise Tolerance within the Maximal Information Coefficient. In 2024 7th International Conference on Computer Information Science and Artificial Intelligence (CISAI 2024), September 13–15, 2024, Shaoxing, China. ACM, New York, NY, USA, 11 pages. https://doi.org/10.1145/3703187.3703311.[PDF]（EI索引）

[15] 崔吉顺，刘宇航，张楠赓，祝明发，肖利民. 自主高端云计算服务器模型机[C]. 2012全国高性能计算学术年会. 2012:1-6. [PDF]

[16] Yang Man, Lingrui Gou, Yuhang Liu*, Mingyu Chen, and Yungang Bao. 2025. LVCP: A Load Value Correlated Predictor for TAGE-SC-L. In the 6th Championship Branch Prediction (CBP2025), Tokyo, Japan, June 21, 2025. [PDF]

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期刊论文

[17] Yuhang Liu，Xin Deng，Jiapeng Zhou，Mingyu Chen，Yungang Bao. Suppressing the Interference within a Datacenter: Theorems, Metric and Strategy. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, vol. 35, no. 5, pp. 732-750, May 2024, doi: 10.1109/TPDS.2024.3354418.[PDF]（CCF A类，SCIE、EI索引）

[18] Yuhang Liu, Xian-He Sun. LPM: A Systematic Methodology for Concurrent Data Access Pattern Optimization from a Matching Perspective[J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2019, 30(11):2478-2493. [PDF]（CCF A类，SCIE、EI索引）

[19] Yuhang Liu, Xian-He Sun, Yang Wang, Yungang Bao. HCDA: From Computational Thinking to a Generalized Thinking Paradigm[J]. Communications of the ACM, 2021, 64(5): 66-75. [PDF]（ACM旗舰期刊，SCIE、EI索引）

[20] Yangyang Zhao, Mingyu Chen, Yuhang Liu, Zonghao Yang, Xiaojing Zhu, Zonghui Hong, Yunge Guo. IMPULP: A Hardware Approach for In-process Memory Protection via User-Level Partitioning[J]. Journal of Computer Science and Technology, 2019,5(2): 1-15. [PDF]（CCF B类，SCIE、EI索引）

[21] Jiutian Zhang, Yuhang Liu*, Haifeng Li, Xiaojing Zhu, Mingyu Chen. PTAT: An Efficient and Precise Tool for Tracing and Profiling Detailed TLB Misses[J]. ACM Transactions on Embedded Computing Systems, 2018, 17(3): 62:1-62:17. [PDF]（CCF B类，SCIE、EI索引）

[22] Yuhang Liu, Xian-He Sun. Reevaluating Data Stall Time with the Consideration of Data Access Concurrency[J]. Journal of Computer Science and Technology, 2015, 30(2): 227–245. [PDF]（CCF B类，SCIE、EI索引）

[23] Yuhang Liu, Mingfa Zhu, Limin Xiao, Jue Wang. Asymmetrical Topology and Entropy-based Heterogeneous Link for Many-core Massive Data Communication[J]. Cluster Computing, 2013, 16(4):679-691. [PDF]（CCF B类，SCIE、EI索引）

[24] Yuhang Liu, Xian-He Sun. CaL: Extending Data Locality to Consider Concurrency for Performance Optimization[J]. IEEE Transactions on Big Data, 2018, 5(2):273-288. [PDF]（CCF C类，SCIE、EI索引）

[25] Yuhang Liu, Xian-He Sun. Evaluating the Combined Effect of Memory Capacity and Concurrency for Many-Core Chip Design[J]. ACM Transactions on Modeling & Performance Evaluation of Computing Systems, 2017, 2(2):1-25. [PDF]（SCIE、EI索引）

[26] Yuhang Liu, Mingfa Zhu, Limin Xiao. Elastic Pointer Directory Organization for Scalable Shared Memory Multiprocessors[J]. Journal of Systems Engineering & Electronics, 2014, 25(1): 158-167. [PDF]（SCIE、EI索引）

[27] 刘宇航，祝明发，崔吉顺，肖利民. 基于CMP的高密度计算机多目标设计方法[J]. 系统工程与电子技术，2012，34(4):806-812. [PDF]（EI索引）

[28] Huang R, Cai X, Liu Y. Identifying the Dimensions of Data Science as a Space[C]//Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2020, 1616(1): 012043.[PDF]（EI索引）

[29] 刘宇航, 张云泉. 构建与方法学对称的问题学——以计算机学科为例. 中国科学院院刊, 2024, 39(7): 1264-1274, doi: 10.16418/j.issn.1000-3045.20240309004.[PDF]【中国科学院院刊公众号】 【新华文摘杂志公众号】

[30] 孙凝晖，张云泉，刘宇航. 算力. 中国计算机学会通讯，2022，18(12): 106-109. [PDF]【中国计算机学会公众号】

[31] 刘宇航，张菲. 计算概念谱系：算势、算力、算术、算法、算礼[J]. 中国科学院院刊，2022，37(10): 1500-1510. [PDF] 【中国网报道】（EI索引）

[32] 刘宇航，张菲. 计算概念谱系：算势、算力、算术、算法、算礼. 中国计算机学会通讯，2022，18(12): 72-77. [PDF]

[33] 董文阔, 殷春锁, 张志锰, 王鹏超, 沙江, 王梦雅, 朱旻琦, 刘宏伟, 刘宇航, 郝沁汾. 映天湖：晶圆级通用异构多芯粒千万亿次计算机[J]. 计算机研究与发展, 2025, 62(6): 1492-1512. DOI: 10.7544/issn1000-1239.202550163. [PDF]

[34] 刘宇航，祝明发，肖利民，高宇辉. 基于龙芯3A处理器的高效能计算结点研制[J]. 高性能计算技术，2010，0(6): 46-53. [PDF]

[35] 高宇辉，祝明发，刘宇航，肖利民. 龙芯3A处理器的高效能计算节点电源管理设计[J]. 高性能计算技术. 2011，3: 24-29.[PDF]

[36] 刘宇航. 效率与公平:最大加速比与博弈论上的公平预示下一代云计算新形态[J]. 前沿科学，2018，6: 21-26. [PDF]

[37] 刘宇航，郝沁汾，肖利民，祝明发. 现代计算机ISA支持虚拟化的研究[J]. 计算机工程与科学. 2008, 30: 111-115. [PDF]

[38] 周嘉鹏，张昳璇，刘宇航. 阿姆达尔定律原文“论以单处理器的方式实现大规模计算能力的有效性”解读. 中国计算机学会通讯，2023，19(6): 59-63. [PDF]

[39] 潘海洋，刘宇航，卢天越，陈明宇. 外部高速缓存与非易失内存结合的混合内存体系结构特性评测[J]. 高技术通讯. 2021, 31: 464-478. [PDF]

[40] 作者：虞有澄，编译：刘宇航. 微处理器的未来. 中国计算机学会通讯，2021，17(12): 50-57. [PDF]

[41] 宋逸斐，刘虎林，刘宇航. 经典论文《高速缓存的最优划分》要点归纳与启发. 中国计算机学会通讯，2021，17(7): 59-64. [PDF]

[42] 张悦，刘宇航. Science文章《从基因组变异模式推断世界范围的人类关系》评述. 中国计算机学会通讯，2020，16(12): 45-50. [PDF]

[43] 刘宇航，赵沛霖. 信息技术领域需要下移研究重心和遏制马太效应. 中国计算机学会通讯，2020，16(10): 44-48. [PDF]

[44] 刘宇航，刘宗惠. 一种使能技术：让计算系统具备反思能力. 中国计算机学会通讯，2020，16(6): 58-64. [PDF]

[45] 刘宇航，孟轩宇. 艾伦·图灵著《计算机器与智能》的要点归纳与启发. 中国计算机学会通讯，2020，16(4): 50-54. [PDF]

[46] 作者: 马克·希尔，译者: 刘宇航. 极大化科学研究的影响力. 中国计算机学会通讯，2019，15(10). [PDF]

[47] 刘宇航. 关于数据与数据结构的图灵奖得主“访谈”. 中国计算机学会通讯，2019，15(6). [PDF]

[48] 作者: 弗朗辛·伯曼，罗伯·鲁坦巴尔，亨里克·克里斯滕森，译者: 刘宇航. 实现数据科学的潜能. 中国计算机学会通讯，2018，14(8). [PDF]

[49] 刘宇航. 冯·诺伊曼《计算机与人脑》要点归纳及启发. 中国计算机学会通讯，2018，14(4): 40-46. [PDF]

[50] 译者：刘宇航. 大数据-观点文章. 中国计算机学会通讯，2017，13(7): 85-87. [PDF]

[51] 译者：刘宇航. 人工智能-观点文章. 中国计算机学会通讯，2017，13(7): 76-78. [PDF]

[52] 作者：基思·柯克帕特里克，译者：刘宇航，赵佩霖. 应对新冠肺炎的技术措施. 中国计算机学会通讯，2021，17(3). [PDF]

[53] 作者：保罗·马克思，译者：刘宇航，赵佩霖. 新冠时代下的虚拟合作. 中国计算机学会通讯，2020，16(11). [PDF]

[54] 刘宇航. 后“中兴事件”时代的科学研究模式转型. 中国计算机学会通讯，2018，14(7). [PDF]

[55] 作者：路易斯·塞泽(Luis Ceze)，马克·希尔(Mark D. Hill)，托马斯·维尼施Thomas F. Wenisch)，译者：鄢贵海，王颖，刘宇航. 计算机体系结构2030：未来15年的研究愿景. 中国计算机学会通讯，2017，13(7): 46-51. [PDF]

[56] 刘宇航. “后摩尔”和大数据时代的计算机系统设计方法学. 中国计算机学会通讯，2022，18(7): 44-48. [PDF]

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研究生教育论文

[57] 刘宇航. 未来十年我国计算机学科需要怎样的研究生培养模式？中国计算机学会通讯，2023，19(7): 60-63. [PDF]【中国计算机学会公众号】

[58] 作者：安德烈·苏科夫，译者：刘宇航，张菲. 数学在信息技术教育中的作用. 中国计算机学会通讯，2022，18(8): 132-134. [PDF]

[59] 刘宇航. 未来十年计算机科学研究需要的四种思维. 中国计算机学会通讯，2016，12(6). [PDF]

[60] 邓鑫，刘宇航. 高质量读研以及撰写学位论文的若干建议. 中国计算机学会通讯，2024，20(6): 68-74.[PDF]【中国计算机学会公众号】

[61] 刘宇航，王贵东，周嘉鹏等. 新时期研究生如何做好科学研究——听吴杰教授讲座后的一次讨论. 中国计算机学会通讯，2025，21(2): 100-103. [PDF]【中国计算机学会公众号】

[62] 刘宇航，李浩铨. 对新时期编著高水平教材的若干思考. 中国计算机学会通讯，2025，21(3): 73-78. [PDF]

专著

发明专利

[1] 刘宇航, 周嘉鹏，陈泓佚. 高速缓存替换策略的管理方法、装置及电子设备. 授权号：CN 118295936 B.[授权证书][授权公告]

[2] 刘宇航, 陈泓佚, 宋逸斐. 一种预取控制方法、装置、电子设备及可读存储介质.中国发明专利，CN 118245512 B.[授权证书]

[3] 刘宇航, 满洋, 陈泓佚. 高速缓存性能评估方法、装置、电子设备及可读存储介质.中国发明专利，CN 118227446 B.[授权证书]

[4] 刘宇航, 宋逸斐, 陈明宇. 一种预取方法、装置、电子设备及可读存储介质. 中国发明专利，CN 2024100576344.[授权证书]

[5] 刘宇航, 宋逸斐, 陈泓佚. 数据预取方法、装置、电子设备及可读存储介质.中国发明专利，CN 2024107034089.[授权证书] [授权公告]

[6] 刘宇航, 陈泓佚, 陈明宇. 一种数据缓存方法、装置、电子设备及可读存储介质. 中国发明专利，CN 2023116864370.[授权证书]

[7] Yu-hang Liu, Xian-He Sun. METHODS AND DEVICES FOR LAYERED PERFORMANCE MATCHING IN MEMORY SYSTEMS USING C-AMAT RATIOS. US Patent. 美国发明专利，US 9846646 B1.[授权证书]

[8] 刘宇航，陈明宇，王鹿鸣，卢天越 . 数据预取方法和数据预取装置. 中国发明专利，CN 2022111026955.

[9] 刘宇航，邓鑫，陈明宇，包云岗. 云计算系统的资源调度方法、应用识别以及相关设备. 中国发明专利, CN 202210303023.4.

[10] 刘宇航，宋逸斐，陈明宇. 访存模式识别方法、装置以及电子设备. 中国发明专利， CN 2022110134539.

[11] 祝明发，刘宇航，肖利民，程贤初，杜国平. 一种高密度机架服务器散热系统. 中国发明专利， CN 101807100B. 

[12] 潘海洋，陈明宇，卢天越，刘宇航. 数据访问方法以及计算机系统. 中国发明专利，CN 201710911982.3.[授权证书]

[13] 陈明宇，潘海洋，刘宇航，阮元，陈少杰. 一种缓存替换的方法和设备. 中国发明专利，CN 201610986946.9.[授权证书]

[14] 刘宇航，周嘉鹏，陈明宇，胡竞. 评测存储系统性能的方法、装置及电子设备. 中国发明专利，CN 2022108861732.

[15] 刘宇航，李浩铨. 基于神经网络辅助模拟退火的动态二进制翻译方法及装置. 中国发明专利，CN 202510467133.8.

[16] 刘宇航，王贵东. 一种动态二进制翻译中的指令翻译方法及装置. 中国发明专利，CN 202510467132.3.

[17] 刘宇航，周嘉鹏. 数据中心的资源调度方法及装置. 中国发明专利，CN 202510439780.8.

[18] 刘宇航，周嘉鹏. 数据中心的资源调度方法、装置、存储介质及电子设备. 中国发明专利，CN 202510439781.2.

[19] 刘宇航，周嘉鹏. 基于应用资源敏感度的数据中心的资源调度方法及装置. 中国发明专利，CN 202510439782.7.

[20] 刘宇航，陈妮娜. 基于硬件实现的访存模式识别装置及方法. 中国发明专利，CN 202510742121.1.

项目

[1] 国家自然科学基金面上项目，高并发数据访问的基础理论和系统设计，80万元，项目负责人，2018年.

[2] 国家863项目， 高效能计算机系统及关键技术，1100万元，项目组长，2012年.

[3] 中科院-领军企业合作项目，基于访存模式的智能手机芯片存储系统低功耗优化，82万元，执行负责人，2018年.

[4] 中科院-领军企业合作项目，处理器存储子系统性能优化技术研究合作项目，160万元，项目负责人 ，2020年.

[5] 中科院-领军企业合作项目，基于访存模式的数据中心软硬件协同敏捷优化，140万元，项目负责人 ，2021年.

[6] 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，300万元，主要参与人 ，2018年.

[7] 中科院先导项目，处理器与基础软件关键技术，1232万元，主要参与人，2021年.

[8] 中科院-领军企业合作项目，针对数据库应用的数据中心服务器多层存储研究，50万元, 主要参与人，2020年.

[9] 中科院-领军企业合作项目，消息式接口的新型数据中心，151万元，主要参与人，2021年.

[10] 中科院-领军企业合作项目，优化缓存系统的关键技术研究，100万元，项目负责人，2023年

[11] 所级基础研究创新课题，低熵计算机系统的基础理论与系统设计，100万元，项目负责人，2023年.

[12] 国家重点研发计划重点专项. 面向数据中心的RISC-V基础软件生态技术研究. 281万. 课题负责人. 2023年.

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研究组欢迎具有以下能力的有志青年（通过保研、统考、实习等）加入：

1. 对做研究有热情有决心，身心健康，诚信自律上进
2. 较强的编程能力
3. 较好的计算机系统和组成原理的基础知识和实践经验，同等条件下龙芯杯等竞赛获奖者优先
4. 较好的分析能力
5. 较好的英语水平
6. 较好的口头和书面的沟通表达能力

联系方式：liuyuhang@ict.ac.cn