2018图灵奖重磅公布！体系结构宗师John Hennessy和David Patterson获奖，将会师谷歌
▲John Hennessy（左）和David Patterson 拿着他们合著的《计算机体系架构：量化研究方法》，照片的拍摄时间大约是1991年。来源：ACM
美国计算机协会（ACM）今天宣布，前斯坦福大学校长John L. Hennessy和加州大学伯克利分校退休教授David A. Patterson获得2017 ACM 图灵奖，以表彰他们在计算机体系结构的设计和评估方面开创了一套系统的、量化的方法，并对微处理器行业产生了深远的影响。
Hennessy和Patterson同为体系结构领域的大师，他们为设计更快、更低功耗以及精简指令集（RISC）微处理器创建了一套系统的、量化的方法。他们的方法具有持久、可重复的原则，已经被几代体系结构设计师应用于学术界和工业界的许多项目。今天，全世界每年生产的超过160亿个微处理器中，有99％是RISC处理器，它们被用于几乎所有智能手机、平板电脑和数以亿计的嵌入式设备中，这些设备组成了物联网（IoT）。
两位大师得奖的消息短时间内就快速传开，并在业内引发了巨大反响。
加州大学圣芭芭拉分校教授谢源表示：今年图灵奖归属于体系结构的两位大师是实至名归，他俩的经典教材培养和指导了无数处理器设计的人才，堪称体系结构领域的Bible。在AI硬件架构设计火热的今天荣获图灵奖，而且两位大师都于近期加盟谷歌，timing上也很有意义。中山大学数据科学与计算机学院教授，国家超级计算广州中心主任卢宇彤评价说：二位大神的著作影响了两代人，我最感叹他们的自我突破，从RISC、RAID、NOW到IRAM，体系结构推陈出新才是其他应用技术发展的源头活水。
Jeff Dean 也转发推特表示祝贺。
获得图灵奖实至名归，“他们的工作是整个行业蓬勃发展的基础”
ACM图灵奖（ACM Turing Award）通常被认为是“计算机界的诺贝尔奖”，奖金为100万美元，由谷歌公司提供资金支持。该奖项以英国数学家艾伦·图灵（Alan M. Turing）命名。图灵阐明了计算的数学基础和极限。Hennessy和Patterson将于2018年6月23日（周六）在加州旧金山举行的ACM年度颁奖晚宴上正式接受2017 ACM A.M.图灵奖的颁奖。
ACM主席Vicki L. Hanson说：“ACM在1966年发起图灵奖，以表彰对计算机领域产生持久影响、具有重大技术重要性的贡献。”“Hennessy和Patterson的工作无疑达到了这一标准。他们基于RISC的高能效处理器的贡献使得移动和物联网革命成为可能。与此同时，在过去的25年里，他们开创性的教科书影响了一代又一代的工程师和计算机体系结构设计师，推动了整个行业的创新步伐。”微软公司主要创始人比尔·盖茨对Hennessy和Patterson工作的影响进行了评估，盖茨称他们的贡献“已被证明是整个行业蓬勃发展的基础。”
成就：合著体系结构“圣经”，开发MIPS和SPARC
ACM官网简要地列出了两位大师的工作及其意义。
开发MIPS和SPARC
虽然早在20世纪60年代就有研究者开始探索降低复杂度的架构——最着名的是IBM的801项目——但Hennessy和Patterson分别在斯坦福大学和加州大学伯克利分校领导的工作被认为是确立了RISC方法的可行性的工作，他们推广了这一概念，并将其引入学术界和工业界。RISC方法与当时流行的复杂指令集（CISC）计算机不同，它只需要一组简单的、通用的指令（计算机必须执行的函数），所需的晶体管数量比复杂指令集少，并且减少了计算机必须执行的计算量。
Patterson在加州大学伯克利分校领导的团队创造了RISC这个术语，他们在1982年建成并演示了第一台RISC-1处理器。RISC-1原型拥有44,000个晶体管，性能超过了使用100,000个晶体管的传统CISC设计。 Hennessy于1984年与MIPS计算机系统公司共同开启了斯坦福大学团队的工作。后来，伯克利团队的工作由Sun Microsystems在其SPARC微体系结构中实现了商业化。
尽管许多计算机架构的设计师最初对RISC持怀疑态度，但MIPS和SPARC的成功，RISC设计成本低，以及研究进展增多等因素，使得RISC被广泛接受。到20世纪90年代中期，RISC微处理器在整个行业占据了主导地位。
开创性的教科书
Hennessy和Patterson在1990年合著的教科书《计算机体系结构：量化研究方法》中提出了新的科学方法。这本书影响了几代工程师，大大提高了微处理器设计的进展速度。在计算机体系结构方面，Hennessy和Patterson鼓励架构师仔细优化他们的系统，以支持不同的内存和计算成本。他们的工作也促使行业从桌球原始性能转向设计架构，这些架构考虑能源使用、散热和片外通信等问题。这本书是开创性的，因为它是第一本提供体系结构的分析和科学框架的书籍，并且为工程师和设计人员提供了评估微处理器设计的方法和评估工具。
John Hennessy：现任Alphabet董事长，学术强企业管理更强，人称硅谷教父
John Hennessy 1952年出生于纽约，父亲是航空航天工程师，母亲是教师。Hennessy从小对电子感兴趣，本科毕业于维拉诺瓦大学的电子工程系，研究生和博士毕业于纽约州立大学石溪分校。
学术和创业，看似不同的世界，Hennessy却在这两个领域都取得了优异的成绩。
▲John Hennessy
1977年，25岁的John Hennessy开始了他的大学讲师职业生涯，当时他是在获得博士学位后立即被斯坦福大学录用。以下是他的主要学术经历：
1981年，他启动了MIPS项目，研究RISC处理器。
1987年获得电子工程和计算机科学教授职称。
1989年获得斯坦福计算机系统实验室主任的职位。
1994年至1996年继续担任计算机科学系行政委员会成员。
1997年，他被选为计算机协会（ACM）的研究员。
1999年，斯坦福主席Gerhard Casper任命JohnHennessy接替Condoleezza Rice担任斯坦福大学第十任校长，这一任期持续至2016年Hennessy辞职。
2012年，John Hennessy荣获IEEE荣誉勋章。IEEE为Hennessy颁发了“开创RISC处理器架构和领导计算机工程和高等教育”的最高荣誉。
此外，John Hennessy还是美国最有号召力的募捐者之一，任职校长期间，斯坦福大学筹募到的资金将近170亿美元。
John Hennessy最伟大的才能之一，是能够将他的学术生涯与工业界结合，Hennessy也是一名成功的企业家，有人称他为“硅谷的教父”。
1984年，他利用斯坦福大学一年的休假时间创立了MIPS计算机系统公司，将其研究所开发的技术商业化。该公司于1992年被Silicon Graphics International收购。2017年10月，两家风投公司从Imagination Technologies手中收购了MIPS，这意味着MIPS以一家独立公司之姿重新回到了硅谷，在Tallwood的带领下积极投入原有的嵌入式业务，并放眼下一代人工智能领域。
2018年2月，谷歌母公司 Alphabet 在财报会议上宣布，John Hennessy 将接任 Eric Schmidt，担任 Alphabet 公司董事长。
David Patterson：一次只做一件大事，40年学术生涯后投入谷歌TPU
另一方面，今年的另一位图灵奖得主David A. Patterson，也是体系结构领域的顶级宗师。Patterson于2004年至2006年担任ACM主席，是美国国家工程院院士和美国国家科学院院士。
▲David Patterson在伯克利演讲
除了与Hennessy合著教科书，Patterson的许多荣誉，包括IEEE John von Neumann勋章、ACM-IEEE CS Eckert-Mauchly奖，也都是与Hennessy合作，两人的因缘着实不浅。
Patterson在UCLA获得了计算机科学的学士、硕士和博士学位。从1976年开始，直到2016年，40年间一直在加州大学伯克利分校，担任计算机科学教授。
2016年5月，Patterson在斯坦福发表了一次演讲，其中提到他成功的原因，是“一次做一件大事”（one big thing at a time）。
没过多久，2016年的7月，他就正式加入谷歌，具体说，是作为杰出工程师，加入谷歌TPU团队。这一次，Patterson要做一件更大的事。
2017年4月，谷歌公开了第一代TPU论文，在长达75位作者的名单中，Patterson排在第四。随后不久，Patterson回到伯克利发表演讲，穿着Google的T恤，被问到他团队下一步计划是什么时，Patterson说，他在谷歌学到的一件事是，与学术界不同，他现在不能公开谈论未来的产品了。“我只是能说谷歌没有闲着。”
很快，这场演讲后不到一个月，谷歌在2017年的I/O开发者大会上，就揭幕了第二代TPU，既能推理，也能训练，性能相较于第一代大幅提升。
谷歌确实没有闲着，Patterson显然也一样。
宗师再聚首，会师谷歌，人工智能时代体系结构创新令人期待
早在1998年，恰好20年前，Hennessy在他“ISCA 25: Looking Looking Backward, Looking Forward”的演讲中就指出，接下来15年需要增加并行计算提升性能，要增强软硬结合。
2017年3月，Hennessy在斯坦福发表演讲，提出了目前处理器的新希望在于Domain Specific Architecture（DSA，即针对应用领域做优化的处理器架构，区别于通用架构）。Hennessy在演讲中说，DSA的优点是可以为特定的一类应用做架构优化，从而实现更好的能效比。相对于通用处理器，DSA需要在设计时考虑专用领域的特殊需求，也需要设计者能对该领域有深入的理解。而DSA的一个绝佳例子，就是为机器学习设计的神经网络处理器。DSA设计将会成为处理器架构的新趋势。
▲Hennessy在2017年3月斯坦福演讲中强调DSA
这样的表述，首先让人想到的，就是谷歌的DSA——TPU。在两位宗师会师谷歌后，可以预期谷歌会芯片或者说计算机硬件方面有更多的投入和产出。
Patterson与Hennessy同为计算机体系结构宗师，他们两人合著的《计算机体系架构：量化研究方法》和《计算机组织与设计：硬件/软件接口》这两本书，是体系结构的经典著作。
其中，《计算机体系结构：量化研究方法》，汇总了他们对体系结构量化研究方法的见解。这本书现在已经出到第六版，影响了一代又一代的工程师和科学家，后人们采纳Hennessy和Patterson的简介，并进一步将其发扬光大。Hennessy和Patterson的工作支撑了我们对新处理器架构进行建模和分析的能力，极大地加速了微处理器设计的进步。
图灵奖是对他们迄今工作的表彰，然而两位大师新的征程才刚刚开始。Hennessy出任AI领头羊谷歌公司的掌舵人，他的决策也将影响整个AI产业的发展。已经起飞的人工智能，和踏上全新征程的两位大师，这是一个令人无比激动的时代！
编辑：钱家跃
责任编辑：樊丽萍
来源：ACM官网、新智元