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  • 2022年度「工程学界诺贝尔奖」——查尔斯·斯塔克·德拉普尔工程奖

    2022 年“诺贝尔工程奖”Charles Stark Draper Prize 授予了 RISC 架构的四位先驱。其中,David A. Patterson 和 John L. Hennessy 是 2017 图灵奖获得者,Stephen B. Furber 和 Sophie M. Wilson 共同设计了世界上第一个商用 RISC 处理器——第一个 Arm 原型(Arm1).

    美国国家工程院 (NAE) 最近宣布,2022 年查尔斯·斯塔克·德雷珀工程奖将授予 David A. Patterson、John L. Hennessy、Stephen B. Furber 和 Sophie M. 威尔逊对简化指令集计算机 (RISC) 芯片的发明、开发和实现做出的贡献。

    Charles Stark Draper 奖是美国工程领域的最高奖项之一。它由美国国家工程院每两年颁发一次,被认为是“诺贝尔工程奖”之一。该奖项授予推动工程和工程教育发展的候选人。

    查尔斯·斯塔克·德雷珀奖以工程师查尔斯·斯塔克·德雷珀的名字命名,以表彰他在许多工程领域的开创性成就。Draper 是麻省理工学院的教授,也是 Charles Stark Draper 实验室的创始人。德雷珀本人被广泛认为是“惯性导航之父”。

    “我很荣幸能够授予 Hennessy、Patterson、Furber 和 Wilson 以今年的 Charles Stark Draper 工程奖,”美国国家工程院院长 John L. Anderson 说。“在当今的数字世界中高级语言与计算机型号有关吗,他们的工作产生了巨大的利益,导致无数低功耗便携式设备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,旨在简化计算机的单个指令以完成某项任务。RISC 芯片通过最大限度地减少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操作分解为这些更简单的元素,从而简化和加速数据处理。今天,大约 99% 的新计算机芯片使用 RISC 架构。

    Patterson 和 Hennessy 在 1980 年代领导加州大学伯克利分校和斯坦福大学的平行但独立的团队,在 DARPA 超大规模集成 (VLSI) 计划下开发 RISC 架构概念。他们还实现了一个可工作的 RISC 芯片原型,可以轻松评估实际计算问题中的速度、复杂性、性能和功耗。在他们取得这些成就之前,这种方法被认为是不可信的。

    接下来,Furber 和 Wilson 在英国的 Acorn 推动了该技术的商业化。他们设计了一个微处理器,最初称为 Acorn RISC Machine (ARM)。1990年,成立ARM有限公司,Acorn RISC Machine更名为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,并在该领域进一步确立了自己的地位。

    RISC 芯片刚问世时就被认为是有用的。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,后来扩展到计算机游戏,如 Nintendo 和 PlayStation。然而,它们的低功耗使它们成为手机和笔记本电脑等移动设备的理想选择,这些移动设备将在大约十年后出现。今天,几乎每个拥有便携式计算设备的人都从这项发明中受益,因为它的低功耗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 国际副主席和 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 (RAID) 和工作站网络 (NOW),这些项目背后的数十亿美元产业。他与约翰·轩尼诗分享了 2017 年图灵奖和 2021 年 BBVA 基金会前沿知识奖。

    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,也是斯坦福奈特-轩尼诗奖学金计划(世界上最大的研究生级全额奖学金计划)的 Shriram 家族董事。此外,他还是 Alphabet 的董事长和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),共同创立了 MIPS 计算机系统(1984)和 Atheros Communications(1998),并与 Patterson 合着了两本关于计算机体系结构的国际教科书。他的荣誉包括 2012 年电气和电子工程师协会 (IEEE) 荣誉勋章、2017 年与大卫帕特森一起获得的图灵奖和 2020 年 BBVA 基金会前沿知识奖。

    Stephen B. Furber 是英国曼彻斯特大学计算机科学系的 ICL 计算机工程教授。1980 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 微处理器的首席设计师。从那时起,已经制造了超过 2000 亿个由不同型号的 ARM 处理器驱动的芯片,为世界上大部分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。在那里高级语言与计算机型号有关吗,他领导了异步和低功耗系统的研究,最近还领导了神经系统工程的研究。在后一个领域,SpiNNaker(Spiking Neural Network Architecture)项目已经交付了一台具有一百万个 ARM 处理器的计算机,该处理器针对大脑建模应用进行了优化。

    Sophie M. Wilson 是 Broadcom Corporation 的研究员兼董事。在剑桥塞尔温学院学习期间,威尔逊第一次设计了一台微型计算机。然后她加入了 Acorn Computer,在那里她设计了 Acorn 的第一个产品 Acorn 的 System One,并在 BBC Micro 的设计中发挥了重要作用,包括开发 BBC BASIC 编程语言,在那里她领导了 BBC BASIC 编程语言的开发,用于未来 15 年。这个项目的开发。1983 年,她开始从事 ARM RISC 的设计工作,两年后投产并在嵌入式系统中流行起来,现在是智能手机中使用最广泛的处理器架构。此外,她还共同设计了 ARM3、ARM610、ARM700 处理器和 ARM7500FE 微控制器,

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