多核计算与流编译


媒体处理、感知应用和互联网服务等新型应用具有吞吐量密集、数据量大和实时性强等特点,对数据的处理能力要求日益提高。多核处理器的出现,为以上应用提供了强大的并行计算平台,但同时将体系结构设计暴露给了软件,从而给编程带来了困难。
流计算以数据流为中心,通过将应用领域中的功能独立和数据驱动等特性与程序设计语言相结合,以数据驱动计算对媒体应用进行流处理,符合媒体应用的处理方式。因此,被广泛应用于媒体处理和网络服务等应用等领域,如IBM的InfoStream处理平台、Google的Map-Reduce、MIT的StreamIt、Stanford的Brook等。
本研究方向主要致力于多核与众核处理器下的流编译与计算技术研究,主要研究内容包括流编程语言与计算模型、流编译技术、流语言虚拟机技术、流体系结构以及之间的交互。目标是为当前多核与分布式环境下媒体和网络处理等应用提供方便和高效能的并行处理环境。
目前主要研究针对IBM Cell多核处理器和龙芯Godson-T众核处理器的流编译技术,已经取得了阶段性的成果,并在国内外知名会议和期刊上发表多篇学术论文。多核与流编译组的努力获得了同行的认可,先后与Intel、中科院计算所以及IBM等企业与研究单位进行合作。多核与流编译组立足世界前沿,探索多核与流编译的奥妙,热忱欢迎有志之士的加盟。


在研课题:
[1] 国家重点研发计划:软件定义的云计算基础理论与方法,课题名称:软件定义的云计算资源管理(2016YFB1000204),2016-2020
[2] 国家863项目:面向多核/众核处理器的并行程序编程技术、框架和语言支持(2012AA010902),子课题名称:面向数字媒体处理领域的数据流并行编程框架(2012AA010902-4),2012-2015
[3] 2012年度高等学校博士学科点专项科研基金(博导类):面向片上众核处理器结构的高效流编译优化方法研究(20120142110089), 2013-2015
[4] 中国博士后基金面上项目:基于多核处理器的数据流程序并行优化方法研究,2010-2012
[5] IBM X10 Innovation Awards:Stream Programming on X10,2010-2012
[6] Intel 合作项目“A Study of Multi-core Programming Environment”,2005-2007

软件著作权:
[1] 基于CELL处理器的流编程系统软件(简称:[CELL-Stream])(2011SR045967)
[2] 面向X10的多核处理器流编程系统软件(简称:[StreamX10])(2012SR076533)
[3] 基于COStream数据流语言的可视化编程环境(简称:[COStreamDE])(2015SR212399)

专利:
[1] 一种面向片式多核处理器的流编译优化方法(专利申请号:201210265612.4,申请日:2012.7.27,授权日:2016.1.11)
[2] 一种面向X86多核处理器的数据流程序调度方法(专利申请号:201410185971.8,申请日:2014.5.5)
[3] 一种面向多核集群的数据流编译优化方法(专利申请号:201410185945.5,申请日:2014.5.5)
[4] 一种基于GPUCPU混合架构的流程序多粒度划分与调度方法(专利申请号:201510429763.2,申请日:2015.7.21)


近年来发表和录用的论文
[1] 于俊清, 李鹤, 杨秋吉. 面向X86多核处理器的数据流程序任务调度与缓存优化, 中国科学技术大学学报, 2016, 46(1): 101-108
[2] 魏海涛, 秦明康, 于俊清,范东睿. 一种面向众核架构的数据流编译框架, 计算机学报, 2014, 37(7): 1560-1569 (通讯作者) (EI收录)
[3] 于俊清, 余华飞, 魏海涛, 秦明康. 多核环境下编译器辅助消息驱动的动态调度, 计算机学报, 2014 , 37(7): 1633-1637 (EI收录)
[4] 于俊清, 张维维, 陈文斌, 涂浩, 何云峰. 面向多核集群的数据流程序层次流水线并行优化方法研究, 计算机学报, 2014, 37(10): 2071-2083 (EI收录)
[5] Haitao Wei, Mingkang Qin, Junqing Yu, Dongrui Fan and Guang R. Gao. StreamTMC: Stream Compilation for Tiled Multi-core Architectures, Journal of Parallel and Distributed Computating (JPDC), 2013, 73(4): 484-494 (SCI收录)
[6]Haitao Wei, Junqing Yu, Huafei Yu, Mingkang Qin and Guang R. Gao. Software Pipelining for Stream Programs on Resource Constrained Multi-core Architecture, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2012, 23(12): 2338-2349 (SCI收录)
[7]于俊清, 余华飞, 魏海涛, 秦明康. 多核环境下编译器辅助消息驱动的动态调度, 计算机学报, 2012 (已录用)]
[8] Haitao Wei, Junqing Yu, Huafei Yu, Guangrong Gao. Minimizing Communication in Rate-Optimal Software Pipelining for Stream Programs, Proceeding of The 8th International Symposium on Code Generation and Optimization (CGO), 2010, 210-217 (计算机编译优化与代码生成领域知名国际会议,EI收录)
[9] Haitao Wei, Junqing Yu, Jiang Li. The Design and Evaluation of Hierarchical Multi-level Parallelisms for H.2 64 Encoder on Multi-core Architecture, Computer Science and Information System, 2010, 7(1):189-200 (SCI收录)
[10] Haitao Wei, Junqing Yu. Mapping OpenMP to Cell: An Effective Compiler Framework for Heterogeneous Multi-Core Chip, Proceeding of International Workshop on OpenMP, Beijing, China,2007, 129-133 (EI收录)
[11] Yu Junqing, Wei Haitao. Video Processing & Retrieval on Cell Processor Architecture, Proceeding of the 6th International conference on Entertainment Computing, Shanghai, 2007, 255-262 (EI收录)
[12] 于俊清, 李江, 魏海涛. 同构多核处理器H264多粒度并行编码器,计算机学报, 2009, 32(6): 1100-1109 (国内权威期刊,EI)
[13] 魏海涛, 于俊清, 余华飞, 秦明康. 一种面向数据流程序的软件流水并行化方法, 计算机学报, 2011, 34(5): 889-898 (国内权威期刊,EI收录)


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