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科学网:“硅谷教父”亨尼斯、GOOGLE工程师帕特森获图灵奖
发布时间:2018-03-22 16:14

当地时间321日,美国计算机协会(Association for Computing Machinery, 简称ACM)宣布,现代计算机体系架构的两位先锋:前斯坦福大学校长约翰 L.亨尼斯 (John L.Hennessy)和加州大学伯克利分校退休教授戴维 A.帕特森 (David A.Patterson),因其开创性地提出计算机结构设计和评估的系统、量化方法荣获2017年图灵奖。

图灵奖(A.M. Turing Award),由美国计算机协会于1966年设立,又叫“A.M. 图灵奖,专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。其名称取自计算机科学的先锋、英国科学家艾伦·麦席森·图灵(Alan M. Turing)。图灵奖对获奖者的要求极高,评奖程序极严,一般每年只奖励一名计算机科学家,只有极少数年度有两名在同一方向上做出贡献的科学家同时获奖。因此它也被称为是计算机界的诺贝尔奖。图灵奖初期奖金为20万美金,1989年起增到25万美金,奖金通常由计算机界的一些大企业提供(通过与ACM签订协议)。目前图灵奖由谷歌企业赞助,奖金为100万美金。

对于今年两位获奖者,ACM官网的给出的获奖理由是:亨尼斯和帕特森对基于RISC节能处理器的贡献有助于实现移动和物联网革命。与此同时,他们合作撰写的重要教科书《计算机体系结构:量化研究方法》影响了几代工程师和计算机设计师,并在过去的25年中推动了整个行业的创新步伐。

MicroSoft创始人比尔·盖茨也表达了对这两人的敬仰和赞美,他对ACM表示,这两位的工作已被证明是整个行业蓬勃发展的基础。

值得一提的是,目前,这两位现代计算机体系架构的先锋共同供职于GOOGLE的母企业Alphabet 。今年21日,GOOGLE母企业Alphabet任命亨尼斯为新任董事会主席,取代此前长期担任这一职务的埃里克·施密特(Eric Schmidt)。实际上,亨尼斯早在2004年,GOOGLE上市前几个月就加入了GOOGLE董事会,迄今已有14年之久,他也被外界誉为硅谷教父。另外一位获奖者帕特森,在2016年从加收大学伯克利分校退休后加入了GOOGLE大脑(谷歌 brain),正式成为TPU项目团队成员。

计算机体系结构的宗师

说道两位获奖者对计算机领域的贡献,就不得不说到当今世界最主流的智能计算终端,也就是智能手机产品中采用的ARM架构,ARM的全称是:Advanced RISC Machine。其中,RISC就是两位获奖者提出的。

RISC的中文翻译为:精简指令集计算机(reduced instruction set computer)。这种微处理器与之前的相比,速度更快、功耗更低。ACM的官网称,若合计所有计算领域中的各类型RISC 处理器,全世界每年生产的超过160亿个微处理器中,有99%是RISC处理器。几乎是所有的智能手机、平板电脑、物联网设备中,都有他们的技术。

帕特森在加州大学伯克利分校领导的团队创造了RISC这个术语,他们在1982年建成并演示了第一台RISC-1处理器。RISC-1原型拥有4.4万个晶体管,性能超过了使用10万个晶体管的传统CISC设计。 亨尼斯于1984年与MIPS计算机系统企业共同开启了斯坦福大学团队的工作。后来,伯克利团队的工作由Sun Microsystems在其SPARC微体系结构中实现了商业化。

尽管许多计算机架构的设计师最初对RISC持怀疑态度,但MIPSSPARC的成功,RISC设计成本低,以及研究进展增多等因素,使得RISC被广泛接受。到20世纪90年代中期,RISC微处理器在整个行业占据了主导地位。

计算机领域里的“圣经”

这两人的成就还不仅仅体现在推动计算机体系结构的商业化上。作为斯坦福大学的校长和加州大学伯克利分校的教授,亨尼斯和帕特森还共同编著了计算机领域里的经典教材:《计算机体系结构:量化研究方法》。这本书也被奉为计算机领域里的“圣经”,影响了几代工程师和计算机设计师。

《计算机体系结构:量化研究方法》中提出了科学的新方法论,并通过向计算机架构社区传播其中重要思想,大大提高了微处理器设计的进步速度。在这本书中,亨尼斯和帕特森鼓励架构设计师们仔细优化自己设计的系统,以适应不同的内存和计算需求。他们的研究也促使人们将研究方向从寻求单纯的性能提升转向设计架构时考虑能耗、散热,以及片外通信等问题。ACM官网称,这本书具有开创性意义,因为它是第一本提供分析和科学框架的文本,为工程师和设计者评估微处理器设计的价值提供了方法和思路。

这本书1990年出版,现在英文已经更新到了第6版,中文也已更新到第5版,向一代又一代的工程师、科学家传递着他们二人的方法论。

携手领奖,最大赢家是GOOGLE

ACM官网公布两位获奖者的名单后,GOOGLE首席架构师、GOOGLE研究院的高级研究员,也是GOOGLE的人工智能团队GOOGLE大脑(谷歌 Brain)的负责人杰夫·迪恩(Jeff Dean)第一时间在自己的个人推特上表示了祝贺,也恭喜了GOOGLE的团队。

尽管图灵奖颁给了两位个人,但这次图灵奖的最大赢家显然是GOOGLE。亨尼斯从今年2月份接棒施密特,成为GOOGLE母企业的董事长,成为各大媒体的焦点。但实际上,亨尼斯在很早之前就对GOOGLE有着举足轻重的作用。

众所周知,斯坦福大学一直鼓励“科研成果转化”。在亨尼斯当然斯坦福校长期间,一直鼓励学生和教授们创业、创新。他认为,创业精神是学校根基的一个重要部分。也正是如此,外界将其称为“硅谷教父”。而两位GOOGLE的创始人都是斯坦福的学生,并且早在2004年,GOOGLE上市前几个月,亨尼斯就加入了GOOGLE董事会。

相比之下,帕特森与GOOGLE的渊源开始较晚,但也作用不小。帕特森在加入GOOGLE是已经是69岁了,但他加入GOOGLE后,进入了GOOGLE大脑团队,并成为TPU的项目正式成员,推动和深入了GOOGLETPU项目的研发。

外界对于TPU并不陌生,它是GOOGLE围棋项目AlphaGo背后的英雄,是GOOGLE专为加速深层神经网络运算能力而研发的芯片。

在去年4月一篇有75位联合编辑的论文中,GOOGLE团队对TPU进行了分析:与同期的CPUGPU相比,可以提供15-30倍的性能提升,以及30-80倍的效率(性能/瓦特)提升。今年2月份,GOOGLE正式将TPU全面对外开放,成为谷歌云计算资源的一部分。

两位图灵奖最终集结GOOGLE,也让外界对GOOGLE的未来发展充满就期待,不知道未来的GOOGLE是否会在可芯片、计算机硬件方面有更多的投入和产出,正在形成完整的计算机生态。

附:ACM官网对两位获奖者的背景先容

约翰 L.亨尼斯 (John L.Hennessy)2000-2016 年担任斯坦福大学校长。他还是斯坦福 Knight-Hennessy 学者计划的主任、思科系统企业的董事会成员、Gordon and Betty Moore 基金会董事会成员和 Alphabet 企业董事会主席。Hennessy 在维拉诺瓦大学获得电气工程学士学位,在纽约州立大学石溪分校获得计算机科学硕士及博士学位。

亨尼斯获得众多荣誉,包括 IEEE 荣誉奖章、ACM-IEEE CS Eckert-Mauchly 奖(与 Patterson 共享)、EEE John von Neumann Medal(与帕特森共享)、Seymour Cray 计算机工程奖以及美国艺术与科学学院颁发的创始人奖(Founders Award)。亨尼斯还是 ACM IEEE 会士,同时还是美国国家工程院、美国国家科学院和美国哲学院院士。

戴维 A.帕特森 (David A.Patterson)是GOOGLE的杰出工程师(Distinguished Engineer),也是 RISC-V Foundation 董事会副主席,他提出了一个开放、免费的指令集架构,通过开放的标准协作开启了处理器创新的新时代。从 1976 年到 2016 年,帕特森一直担任加州大学伯克利分校计算机科学系教授,本、硕、博均毕业于加州大学洛杉矶分校计算机科学系。

帕特森曾获得众多荣誉,包括 IEEEJohn von Neumann 奖章(和 Hennessy 共享)、ACM-IEEE CS Eckert-Mauchly 奖(和亨尼斯共享)、ACM Karl V. Karlstrom 杰出教育家奖等。2004 年到 2006 年,Patterson 担任 ACM 主席。他是 ACMAAASIEEE 三会会士,也被选为美国国家工程院院士、美国国家科学院院士。

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