四位RISC先驱获「工程学界诺贝尔奖」,图灵奖得主David Patterson、John Hennessy获奖

2022 年度的「工程学界诺贝尔奖」——查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔奖颁给了四位 RISC 架构的先驱。其中,David A. Patterson 和 John L. Hennessy 是 2017 年的图灵奖得主,Stephen B. Furber 和 Sophie M. Wilson 共同安排了全球第一款商业 RISC 处理器——第一个 Arm 原型(Arm1)。

美国国家工程院(NAE)前段时间宣布,2022 年度查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔工程奖(Charles Stark Draper Prize for Engineering)将授予 David A. Patterson、John L. Hennessy、Stephen B. Furber 和 Sophie M. Wilson,以表彰他们在精简指令集计算机(RISC)芯片的发明、开发和实现方面所做出的贡献

查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔奖是美国工程学界最高奖项之一,由美国国家工程院每二年颁发,被认为是「工程学界的诺贝尔奖」之一。该奖奖予推进工程学及工程学教育发展进步的候选人。

四位RISC先驱获「工程学界诺贝尔奖」,图灵奖得主David Patterson、John Hennessy获奖

查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔奖以工程学家查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔(Charles Stark Draper)命名,以纪念其在工程学诸多领域的巨大开创性成就。德拉普尔是麻省理工学院的教授,是 “查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔实验室”(Charles Stark Draper Laboratory) 的创始人。德拉普尔本人被广泛认为是“惯性导航系统之父”("Father of Inertial Navigation")。

美国国家工程院院长约翰 · 安德森(John L. Anderson)说:「我很荣幸将今年的查尔斯 · 斯塔克 · 德拉普尔工程奖授予 Hennessy、Patterson、Furber 和 Wilson。在当今的数字世界中,他们的工作带来了巨大的收益,催生了无数低功耗便携式设备,后者成为经济增长的主要驱动力。」

精简指令集计算机是一种微处理器,其安排目的是简化给计算机的单个指令,以完成某项任务。RISC 芯片通过最小化由微处理器直接处理的指令的复杂性,并依靠编译器将复杂的运算分解成这些更简单的元素,来简化和加速数据处理。如今,大约有 99% 的新计算机芯片使用 RISC 架构。 

Patterson 和 Hennessy 于 20 世纪 80 年代在加州大学伯克利分校和斯坦福大学领导了平行但独立的团队,在美国国防高级研究计划局的超大规模集成(VLSI)项目下开发 RISC 架构概念。他们还实现了可以工作的 RISC 芯片原型,可以很容易地评估其在真实计算问题中的速度、复杂性、性能和功耗。在他们做出这些成果之前,该方法被认为是难以置信的。

接下来,Furber 和 Wilson 在英国 Acorn 公司推动了这项技术的商业化。他们安排了一种微处理器,最初叫做 Acorn RISC Machine(ARM)。1990 年,ARM 有限公司成立,Acorn RISC Machine 改名为 Advanced RISC Machine。他们挑战了当时的商业计算巨头,取得了巨大的成功,并进一步在该领域站稳了脚跟。

RISC 芯片在问世之初就被认为是有用的。两个早期的用途包括专门的计算机系统工作站和 SOTA 工作站,后来又扩展到任天堂和 PlayStation 等电脑游戏。然而,它们的低功耗特性使它们成为大约十年后出现的手机和笔记本电脑等移动设备的优势候选者。如今,几乎每个拥有便携式计算设备的人都受益于这项发明,因为它的低功耗特性有助于延长电池寿命。

David A. Patterson 是加州大学伯克利分校名誉教授、谷歌杰出工程师、RISC-V International 副主席以及 RISC-V 国际开源实验室主任。他最成功的研究项目包括精简指令集计算机(RISC)、廉价磁盘冗余阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks,RAID)和工作站网络(NOW),这些项目背后是数十亿美元的产业。他与 John Hennessy 共同获得了 2017 年的图灵奖和 2021 年 BBVA 基金会知识前沿奖。

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John L. Hennessy 是斯坦福大学工程学院计算机科学和电气工程教授,也是斯坦福 Knight-Hennessy 奖学金项目(全球最大的研究生级全额奖学金项目)的 Shriram Family Director。此外,他还是 Alphabet 的主席以及戈登和贝蒂 · 摩尔基金会的受托人。他是斯坦福大学第十任校长(2000–2016 年),参与创建了 MIPS 计算机系统(1984 年)和 Atheros Communications (1998 年),并与 Patterson 合著了两本国际通用的计算机体系架构教科书。他的荣誉包括 2012 年电气与电子工程师协会(IEEE)荣誉勋章,以及与 David Patterson 共同获得的 2017 年图灵奖和 2020 年 BBVA 基金会知识前沿奖。

四位RISC先驱获「工程学界诺贝尔奖」,图灵奖得主David Patterson、John Hennessy获奖

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Stephen B. Furber 是英国曼彻斯特大学计算机科学系计算机工程的 ICL 教授。20 世纪 80 年代,他在 Acorn Computers 工作,与 Sophie Wilson 一起担任 BBC 微型计算机和 ARM 32 位 RISC 微处理器的首席安排师。自那以后,由不同型号的 ARM 处理器驱动的芯片已经制造了超过 2000 亿个,为世界上大部分的移动和嵌入式计算提供动力。1990 年,他成为曼彻斯特大学的 ICL 主席。在那里,他领导了异步和低功耗系统的研究,以及最近的神经系统工程研究。在后面这个领域,SpiNNaker(Spiking 神经网络架构)项目已经交付了一台包含一百万个 ARM 处理器的计算机,为大脑建模应用进行了优化。

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Sophie M. Wilson 是博通公司研究员、董事。在剑桥大学 Selwyn 学院学习期间,Wilson 第一次安排了一台微型计算机。她随后加入 Acorn 计算机公司,安排了 Acorn 公司第一款产品 Acorn's System One,并在 BBC Micro 的安排中发挥了重要作用,包括 BBC BASIC 编程语言的开发,在接下来的 15 年里,她领导了这个项目的发展。1983 年,她开始参与 ARM RISC 的安排,该项目在两年后投入生产,并在嵌入式系统中开始流行,现在是智能手机中使用最广泛的处理器架构。此外,她还参与安排了 ARM3、ARM610、ARM700 处理器和 ARM7500FE 单片机,创建了 Acorn Replay 多媒体软件,并开发了 Firepath SIMD LIW 处理器,然后与人合作开发了 Element 14 用于 ADSL。

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原文链接:https://www.nae.edu/266390/RISC-Chip-Innovators-Receive-the-2022-Charles-Stark-Draper-Prize-for-Engineering

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