范东睿：用高通量众核芯片为智能物联时代插上翅膀

　　“未来的计算机如果不能瞬时‘吞吐’数据，人类将淹没在数据之中。”中科院计算所高通量中心主任、中科睿芯董事长范东睿表示。这句话简明深刻地点出了当前数据处理亟待解决的问题。

2018年2月第，24届高性能计算机体系结构会议（HPCA2018）大会主席Michael Gschwind、大会程序委员会主席谢源教授参观范东睿科研小组展示的SmarCo产品。（图片来源：中国科学报）

 
　　他认为，在5G智能物联时代，网络连接并发与计算载荷将提升10000倍，若想实现“弯道超车”，改变我国在“信息高速公路”时代完全依赖外国提供信息基础设施核心器件的状况，必须从“信息高速公路”的构建转变为具备更强吞吐能力的“信息高铁”的基础设施构建上来，提供以高通量众核芯片与系统为核心技术的高吞吐能力的、强实时的、高确定性的新型信息技术基础设施，实现信息基础设施的全部自主构建能力。十几年来，范东睿一直带领团队专注于高通量众核芯片研究。
　　勇拓荒域，做高通量计算行业先行者
　　“未来每一个比特都会在互联网上流动，每一个比特所代表的对象都可计算，这种‘交互流动并可计算’的数据处理方式其实说的就是高通量计算。”范东睿介绍说，高通量计算擅长让数据在‘流动’中被处理，有效避免了反复访问带来效率与能耗上的损失，天生适合‘吞吐’大数据。随着数据处理规模变得越来越大，高通量数据处理将占据产业制高点。
　　2005年，中科院计算所最早期地提出了高通量计算新概念，也是在这一年，范东睿从计算所毕业并留所工作，开启了高通量众核研究的科研生涯。隔年，范东睿获聘为中科院计算所副研究员，2010 年，年仅31岁的他被评为博士生导师，现任计算机体系结构国家重点实验室处理器结构实验室主任、高通量计算机研究中心主任。
　　在范东睿的科研生涯中，最浓墨重彩的一笔就是他在 2010 年带领不到十人的科研小组研发的 SmarCo-1（Godson-T）众核处理器成功流片，成为我国最早期的具备高处理性能的众核芯片。虽然英特尔早在 2008 年就提出了业界首个众核 x86 架构，但当时国内的芯片研究仍聚焦于取得单核芯片研究上的突破，在这种情况下，范东睿带领团队攻坚克难，成功研发了这款64核的高端众核处理器。
　　该芯片在2011年斯坦福大学 HotChips 会议上，与各芯片巨头的最新产品同台亮相，被计算机领域国际知名杂志 MICROPRPCESSOR REPORT 评选为“全球十大服务器处理器”设计之一，为中国在全球众核处理器结构研究领域赢得一席之地，这也是同期入选的唯一一款学术界的众核处理器芯片。2018年，范东睿荣获了CCF与IEEE共同颁发的青年科学家奖，以表彰他在科研和产业化领域作出的贡献。
　　专注芯片，助力智能物联网产业腾飞
　　从求学中科院，到 2010 年主持并成功流片 SmarCo-1（Godson-T） 众核处理器，再到 2014 年创业成立中科睿芯，范东睿十几年如一日地做着跟高通量众核芯片有关的事情，而产业化是其研究成果最好的体现。在 SmarCo-1 成功流片后，范东睿将视线转移到市场，带领团队对市场应用进行广泛深入的调研，希望研制出能够直接解决市场痛点的高能效众核处理器。秉持这一理念，2013 年，范东睿团队研制的高通量众核视频处理芯片 SmarCo-2（DPU-m）成功流片，基于该芯片的视频处理系统相较于同期 Intel 通用处理器系统能效比提高 26 倍。
　　2014 年 11 月，范东睿作为创始人成立了北京中科睿芯科技有限公司，担任董事长和首席科学家，为自己增添了一重“企业家”的身份，成为产学双栖的高通量计算与处理器体系结构领域专家。为了快速推开 SmarCo-2 的市场，范东睿带领睿芯团队马不停蹄地研发了SmartSys-Media 系列高通量音视频加速系统，为市场提供了高性价比、高能效比的选择，局部打破了通用计算芯片的垄断局面，使音视频信息内容分析获得了芯片级的高通量加速。
　　2017 年，范东睿团队成功研制了基于 ARM 架构的高通量人工智能一体机，将人工智能应用在高效的“高通量计算”模式上。2018年，他带领团队完成了“低延迟、高通量、高确定性”的计算机原型系统研制，正式推出高通量计算机群——金刚。“计算机的大量任务正从‘求快’转向‘求多’。”范东睿说，“求多”不能仅靠设备堆积，大数据处理核心引擎上需要相应地做出结构性调整，高通量计算机就是针对5G智能物联新时代所设计的基础设施，为应用提供“高铁”级的动力引擎。
　　不忘初心，十数年深耕芯片研究如一日
　　范东睿所带领的团队，通过十余年的技术积累，已经打通了从芯片设计、系统设计到顶层应用完整的技术通路，为新技术研发和市场化应用提供了技术支撑。
　　睿芯总经理王达女士回忆道，范东睿曾在内部组会上表示：“未来，众核是必然趋势，数据量的爆发将持续推动高通量应用的产生，我们要坚持不懈的针对高数据通量情景做深入研究，做出属于我们中国人自己的高端芯片！”这句话饱含了范东睿对于自己从事十几年的研究事业的执著信念和坚守，也是对“做出属于我们中国人自己的高端芯片”的不懈探索与追求。