Introduction

Focus on the memory wall problem, improve computer performance through architecture innovation, reduce the dependence of computer system on technological level, to solve the problem of “stuck neck”.

Team members

Supervisor

Students

Publications

[1] Yuhang Liu, Xian-He Sun, Yang Wang, Yungang Bao: HCDA: From Computational Thinking to a Generalized Thinking Paradigm. Communications of the ACM, 2021, 64(5): 66-75. [PDF]

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

[3]Yangyang Zhao, Mingyu Chen, Yuhang Liu et al. IMPULP: A Hardware Approach for In-process Memory Protection via User-Level Partitioning. Journal of Computer Science and Technology, 2019,5(2): 1-15. [PDF]

[4] 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]

[5] 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]

[6]Jiutian Zhang, Yuhang Liu, et al. 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]

[7] 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]

[8] Lu Tianyue , Yuhang Liu, Haiyang Pan , Mingyu Chen. TDV Cache: Organizing Off-Chip DRAM Cache of NVMM from a Fusion Perspective[C]. 2017 IEEE International Conference on Computer Design (ICCD). IEEE, 2017: 65-72. [PDF]

[9] Yuhang Liu, Xian-He Sun. Reevaluating data stall time with the consideration of data access concurrency. Journal of Computer Science and Technology, 2015, 30(2): 227–245. [PDF]

[10] 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]

[11] Yuhang Liu, Mingfa Zhu, Limin Xiao , et al. Asymmetrical topology and entropy-based heterogeneous link for many-core massive data communication[J]. Cluster Computing, 2013, 16(4):679-691. [PDF]

[12] Yuhang Liu, Xian-He Sun. C2-bound: A Capacity and Concurrency driven Analytical Model for Manycore Design. 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]

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

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

[15] Haiyang Pan, Yuhang Liu, Tianyue Lu, Chen Mingyu. Characterizations and Architectural Implications of NVM’s External DRAM Cache. The 21st IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications, HPCC’19. August 10-12, 2019: 373-379. [PDF]

[16] Tianyue Lu, Yuhang Liu, Mingyu Chen. Fine-Grained Data Committing for Persistent Memory. in the International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications (ISPA), 2017: 438-443. [PDF]

[17] Xian-He Sun, Yuhang Liu. Utilizing Concurrency: A New Theory for Memory Wall. The 29th International Workshop on Languages and Compilers for Parallel Computing. 2016: 18-23. [PDF]

[18] 刘宇航, 祝明发, 崔吉顺,等. 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]

[19] 刘宇航,祝明发,肖利民,等. 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]

[20] 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. 高性能计算技术. 2011,3: 24-29.[PDF]

[21] 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. 2012全国高性能计算学术年会. 2012:1-6. [PDF]

[22] 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. 前沿科学,2018,6: 21-26. [PDF]

[23] 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]

[24] 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]

[25] 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]

[26] 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]

[27] 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]

[28] 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]

[29] Yuhang LiuXin DengJiapeng Zhou,Mingyu Chen,Yungang Bao. Ah-Q: Quantifying and Handling the Interference within a Datacenter from a System Perspective[C]. The 29th IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA 2023). Accepted to appear. [PDF]

Monographs

[1] 刘宇航,包云岗. 计算机系统设计方法学(历史-计算-数据-结构). 高等教育出版社. 【京东链接】

[2] 刘宇航,包云岗. 计算机系统开创性经典文献选读与解析. 机械工业出版社.

Patents

[1] 刘宇航邓鑫,陈明宇,包云岗. 高并发云计算系统的干扰抑制与资源调度系统及方法. 中国发明专利, CN 202210303023.4.

[2] Yuhang Liu, Xian-He Sun. Methods and Devices for Layered Performance Matching in Hierarchical Memory. US Patent. 美国发明专利,No. 15/239.141.

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

[4] 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,CN201710911982.3. 

[5] 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,CN201610986946.9.

[6] 刘宇航周嘉鹏,陈明宇. 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.

[7] 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.

[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.

Projects

[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,2021年

Popularizations of Science

[1] 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年7月[PDF]

[2] 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年10月[PDF]

[3] 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年4月[PDF]

[4] 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年12月[PDF]

[5] 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年7月[PDF]

[6] 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年4月[PDF]

[7] 译者:刘宇航. 大数据-观点文章. 中国计算机学会通讯,2017年7月[PDF]

[8]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年6月[PDF]

[9]译者:刘宇航. 人工智能-观点文章. 中国计算机学会通讯,2017年7月[PDF]

[10]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年12月[PDF]

[11] 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年7月. [PDF]