近日，華南師范大學(xué)SCHOLAT數(shù)據(jù)智能團(tuán)隊(duì)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域取得突破。團(tuán)隊(duì)關(guān)于異構(gòu)計(jì)算與操作系統(tǒng)內(nèi)核優(yōu)化的研究論文 “LAIKA: Machine Learning-Assisted In-Kernel APU Acceleration” 被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)會(huì)議 ACM Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS 2026) 錄用為常規(guī)論文（Regular Paper）。ASPLOS 是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域享有盛譽(yù)的頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議，與ISCA、MICRO、HPCA并稱為體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的“四大頂會(huì)”，屬于CCF A類會(huì)議。ASPLOS以“高門檻、高難度”著稱，它強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、編程語(yǔ)言和操作系統(tǒng)三個(gè)核心方向的交叉融合，要求研究成果打通軟硬件棧。本次會(huì)議競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，全球共有840篇投稿，僅錄用89篇，錄用率低至10.6%。
該論文第一作者為計(jì)算機(jī)學(xué)院2024級(jí)碩士研究生卓浩銘，計(jì)算機(jī)學(xué)院李丁丁教授為指導(dǎo)老師，林榮華副研究員與湯庸教授為共同作者。論文提出LAIKA框架，針對(duì)集顯架構(gòu)（APU）特性，設(shè)計(jì)了跨內(nèi)核態(tài)、用戶態(tài)與設(shè)備態(tài)的三域共享內(nèi)存機(jī)制（AShm），實(shí)現(xiàn)了真正的“零拷貝（Zero-Copy）”數(shù)據(jù)傳輸，并結(jié)合持久化內(nèi)核（APK）技術(shù)消除了啟動(dòng)開銷。實(shí)驗(yàn)表明，該方案在無需昂貴專用設(shè)備的前提下，將端到端推理延遲降低了9.7倍，且整機(jī)功耗僅為獨(dú)立顯卡方案的28.9% 。這一成果為構(gòu)建高效、綠色的計(jì)算系統(tǒng)提供了全新思路。
隨著智能化應(yīng)用深入操作系統(tǒng)內(nèi)核，如何高效利用硬件資源成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的主流方案多依賴昂貴的獨(dú)立顯卡（dGPU），但在處理內(nèi)核級(jí)高頻、低延遲任務(wù)時(shí)，PCIe總線的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸導(dǎo)致效率低下。學(xué)者網(wǎng)團(tuán)隊(duì)并未盲目追求堆砌專用硬件，而是另辟蹊徑，深入挖掘商用通用硬件（Commodity Hardware）的潛力。論文提出的LAIKA框架，針對(duì)集顯架構(gòu)（APU）特性，設(shè)計(jì)了跨內(nèi)核態(tài)、用戶態(tài)與設(shè)備態(tài)的三域共享內(nèi)存機(jī)制（AShm），實(shí)現(xiàn)了真正的“零拷貝（Zero-Copy）”數(shù)據(jù)傳輸，并結(jié)合持久化內(nèi)核（APK）技術(shù)消除了啟動(dòng)開銷。實(shí)驗(yàn)表明，該方案在無需昂貴專用設(shè)備的前提下，將端到端推理延遲降低了9.7倍，且整機(jī)功耗僅為獨(dú)立顯卡方案的28.9% 。這一成果證明了通過精妙的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，通用硬件平臺(tái)同樣能跑出世界級(jí)的性能，為構(gòu)建高效、綠色的計(jì)算系統(tǒng)提供了全新思路。
值得一提的是，第一作者卓浩銘作為一名在讀碩士生，能夠在系統(tǒng)領(lǐng)域公認(rèn)“硬骨頭”的頂級(jí)會(huì)議上發(fā)表成果，充分展現(xiàn)了計(jì)算機(jī)學(xué)院在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層人才培養(yǎng)方面的長(zhǎng)期堅(jiān)持和卓越質(zhì)量。
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評(píng)論 2