新火種
2025-04-11 
因研發(fā)FPGA工具，叢京生院士獲得ACM計算突破獎
今天凌晨，國際計算機學會（ACM）宣布了今年的 ACM 計算突破獎獲獎者。叢京生（Jason Cong）「因其在現(xiàn)場可編程系統(tǒng)和可定制計算的設計和自動化方面做出的奠基性貢獻而獲獎」。
ACM 計算突破獎，全名為 ACM Charles P. “Chuck” Thacker Breakthrough in Computing Award（ACM 查爾斯?帕特里克?薩克爾計算機突破獎），旨在表彰那些對計算理念或技術做出驚人、顛覆性或跨越式貢獻的個人或團體。該獎項還附帶由微軟資助的 10 萬美元獎金。
微軟首席科學官 Eric Horvitz 表示：「叢京生在可定制計算和架構設計工具方面的開創(chuàng)性方法，體現(xiàn)了該獎項旨在表彰的『跨越式進步』。他的工作至今仍至關重要，為高度靈活且節(jié)能的 FPGA 架構奠定了基礎，而這對于人工智能、云計算和其他快速發(fā)展領域的前沿應用而言都非常重要。」
叢京生對 FPGA 發(fā)展貢獻巨大
叢京生，1963 年 2 月 20 日出生于北京市。于 1985 年從北京大學計算機科學與技術系畢業(yè)，之后赴美國留學；并于 1987 年和 1990 年分別獲得美國伊利諾大學香賓校區(qū)計算機科學系碩士和博士學位，之后進入加州大學洛杉磯分校工作。
叢京生現(xiàn)在是加州大學洛杉磯分校 Samueli 工程學院 Volgenau 卓越工程主席。他的研究領域包括 VLSI 電路和系統(tǒng)的設計自動化、可定制計算、量子計算和高度可擴展的算法。他發(fā)表了 500 多篇研究論文，領導了 100 多個研究項目，并獲得了多項專利。
在獲得 ACM 計算突破獎之前，他已經(jīng)獲得了多項榮譽，包括菲爾?考夫曼獎、IEEE 羅伯特?N?諾伊斯獎章、 ACM/IEEE A?理查德?牛頓電子設計自動化技術影響力獎等。他也是 ACM 和 IEEE 會士，同時也是美國藝術與科學學院和美國國家工程院院士以及中國工程院外籍院士。
叢京生在其學術界和工業(yè)界的職業(yè)生涯中開發(fā)了一系列用于自動化集成電路設計的卓越工具，尤其是用于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的工具。
FPGA 是一種特殊的集成電路，可以在制造后進行編程，進而更改其功能，這使得它們成為許多應用的標準硬件的一部分，被用于數(shù)據(jù)中心、電信、航空航天、國防和汽車工程等許多領域。
雖然 FPGA 是可編程的，但為其創(chuàng)建配置文件卻很復雜，用戶難以完成。叢京生在其職業(yè)生涯的大部分時間里都在開發(fā)用于解決這個問題的工具。例如，他的工作讓人們現(xiàn)在可以使用 C 或 C++ 等軟件編程語言對 FPGA 進行編程，從而顯著提高了 FPGA 的可訪問性和可用性。除了設計基本算法外，叢京生和他的學生還創(chuàng)造了嵌入這些算法的商業(yè)工具，進而支持了當今使用的 FPGA 設計工具。
在 1990 年代末，叢京生研究了如何將邏輯映射到查找表（FPGA 的基石）。這個問題非常難 —— 起初都是采用啟發(fā)式方法解決的。
叢京生及其學生們?nèi)〉昧酥卮蟮睦碚撏黄啤Ｋ麄冏C明這個問題可以在多項式時間內(nèi)精確求解。這一發(fā)現(xiàn)催生了商業(yè)化這項技術的 Aplus Design Automation—— 如今它已被應用于所有 FPGA 綜合工具。
雖然叢京生的早期工作使設計人員能夠使用 Verilog 等硬件描述語言來設計 FPGA，但軟件應用工程師仍然難以編寫這些電路。
21 世紀初，叢京生的團隊開始研究高級綜合技術，使人們能夠使用 C/C++ 編程 FPGA。這一成功嘗試催生了 AutoESL—— 這是他在加州大學洛杉磯分校領導的實驗室的衍生產(chǎn)品，已于 2011 年被賽靈思公司（現(xiàn)為超微半導體公司的一部分）收購。 之后，他們基于 AutoESL 技術開發(fā)了一款商業(yè)產(chǎn)品 AutoPilot，這正是 AMD/Xilinx 目前高級綜合工具的基礎。
在開發(fā)這些工具后，叢京生將其應用于可定制的特定于具體領域的計算領域。他和他的團隊利用 FPGA 設計了一系列特定于具體領域的硬件加速器，涵蓋深度學習、醫(yī)學圖像處理、基因組測序、數(shù)據(jù)壓縮、可滿足性求解以及許多其他計算密集型任務。這些定制計算解決方案有一個重要優(yōu)勢：與傳統(tǒng)的基于 CPU 的計算方法相比，它們有顯著的能效優(yōu)勢。
參考鏈接
https://awards.acm.org/about/2024-thacker
https://samueli.ucla.edu/ucla-computer-scientist-and-microchip-innovator-jason-cong-receives-acm-computing-breakthrough-award/
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