张悠慧

基本信息

国籍：中国

毕业院校：清华大学

职业：教师

人物简介

张悠慧，清华大学计算机科学与技术系研究员、博士生导师，隶属郑纬民院士团队，北京市智源学者。1998年获清华大学计算机科学与技术专业学士学位，2002年获该校计算机体系结构专业博士学位，现任教于清华大学计算机系，主讲《汇编语言程序设计》等国家级精品课程。研究方向为高性能处理器微体系结构、类脑计算芯片与基础软件。提出‘类脑计算完备性’理论并参与‘天机’类脑芯片研发，相关成果以通讯作者身份发表于《自然》期刊，其中2019年‘天机芯’研究入选世界互联网大会领先科技成果。2020年在《自然》发表《一种类脑计算系统层次结构》，提出软硬件去耦合的类脑计算系统设计方法论。参与的‘异构融合类脑计算芯片关键技术及其应用’项目获2022年计算机学会技术发明一等奖。

获奖记录

2007年获国家科学技术进步奖（二等奖）——高性能集群计算机与海量存储系统

荣誉奖项

2020年世界互联网大会主任特别推荐成果：一种类脑计算层次结构（2020）

2019年世界互联网大会领先科技成果奖：面向人工通用智能的异构融合天机芯片（2019）

2019年国内十大科学进展：构架出面向人工通用智能的异构芯片（2019）

高等教育国家级教学成果奖二等奖：面向计算机系统能力培养的课程体系改革(2018)

教育部科技进步一等奖: 高性能计算机性能测试技术 (2009)

电子学会科学技术一等奖: 高性能计算机性能测试技术 (2009)

研究方向

高性能处理器微体系结构、类脑计算芯片与基础软件。

个人经历

工学学士(计算机科学与技术)，清华大学，中国，1998；

工学博士(计算机体系结构)，清华大学，中国，2002。

学术成果

14. 王为，张悠慧*，姚俊，李艳华，郑纬民。基于线性阵列处理器的GRAPES核心代码优化. 《计算机学报》2013年10月刊。(中国计算机大会2013最佳论文).

18. 张悠慧*, 李艳华, 郑纬民. Cloudow: 一种基于用户层虚拟化的支持现有Windows应用的软件即服务模式运行系统及其性能优化。《中国科学:信息科学》 2012年03期。（第二届中国云计算与SaaS大会最佳论文）

研究概况

2014年底以来围绕类脑智能开展类脑芯片与基础软件研究：针对类脑智能计算系统因缺乏完备性理论支撑而导致的层次接口模糊、软硬件紧耦合等问题，提出受神经网络计算特征启发的新的计算完备性——“类脑计算完备性”、以及基于该完备性的软硬件去耦合类脑计算机层次结构与硬件基本原语，证明此类系统能够实现类脑智能计算的计算通用性、硬件完备性和编译可行性。基于上述成果，参与“天机”类脑芯片研发，以软硬件去耦合方法解决天机芯工具链支持异构融合网络这一关键问题。进一步设计高效支持此类硬件基本原语的“精简指令集”存算融合类脑芯片与基础软件，芯片性能与脉冲神经网络模拟性能均得到显著提升。

以第一作者/通讯作者（包括共同）发表NATURE、ASPLOS、MICRO、NIPS、IEEE TC/TPDS等重要学术期刊、会议论文多篇——其中完整提出“类脑计算完备性”的论文发表于NATURE（20年10月15日，是国内计算机系统结构方面的首篇《自然》论文），被评为2020年世界互联网大会主任特别推荐成果；作为主要完成人之一的“天机”类脑芯片论文发表于NATURE（19年8月1日封面文章，是国内AI与芯片方面的首篇《自然》论文），是ESI热点论文（top 0.1%），被评为2019年国内十大科学进展、2019年世界互联网大会领先科技成果。

以往研究还包括高性能计算、微体系结构设计、虚拟化技术等方面。主持研究了面向科学计算的集成软件环境核心技术，并作为软件开发联盟Gelato的初创成员（其成员包括Intel、HP）发布了若干个集群计算核心软件系统（包括并行容错计算环境、集群服务器并行开发环境等，2004年），具备国际领先水平；作为清华微处理器-THUMP107的体系结构主要设计者之一，设计了该处理器的微体系结构，主频达500MHz（TSMC 180nm工艺，2003年）；在国际上较早提出运行环境与存储位置相分离的分布式软件架构与云端融合使用模式，将现有软件转化为网络服务（2008年）；开展了面向应用的定制处理器设计，主要采用软件模拟以及FPGA仿真的方式，选取了“全球气候变化数值模拟”这一代表性关键应用为目标，实现了定制处理器内核的FPGA原型，显著提升了应用效能比（2013年）。

社会兼职

《计算机研究与发展》编委；

Journal of Computer Science and Technology青年编委；

北京智源人工智能研究院PI。

讲授课程

汇编语言程序设计：本科生课程；国家级精品课（2009）、首批国家级精品资源共享课（2016）、首批国家级一流本科课程（2020）、校精品课；

计算机系统概论：本科生课程。