本科生实习信息
【CECA实验室简介】
北京大学高能效计算与应用中心(CECA)是北京大学在“985工程”中建设的开展国际先
进水平的高能效计算与应用研究的科研机构,研究方向为高能效计算、通信以及应用。具
体研究内容涵盖高能效计算(高能效计算与通讯体系结构、编译与系统级软件、从小型嵌
入式系统到大型数据中心在内的不同规模的计算系统等)以及针对高能效计算的应用(智
能电网、移动计算、针对计算密集型应用的硬件加速等)。

【来CECA实习的好处】
实验室将会提供良好的学习科研环境,例如工位、工作用机、新型设备;

实验室老师会精心指导学生发表一流学术论文。目前实验室已有多位本科生发表了学院
A类论文,多篇毕业论文被评选为学院十佳论文;

实验室将根据个人的工作量与贡献,每月发放补助,表现优秀者补助优厚;

优秀实习生可获得保研、直博资格;

优秀实习生出国可获得具有海外经历的导师的强力推荐信。历届本科实习毕业生拿到了
MIT、Stanford、Berkeley、CMU等国外名校的offer;

优秀实习生还可能获得著名公司实习与国际交流的机会。

【实习课题简介】

一、存储系统方向
我们正处于电子数据爆炸式增长的时代。大数据(Big Data)技术迅猛发展,已经深刻地
影响了人类的生活。全世界著名IT企业、国内外高校、研究机构和各国政府都在积极推动
大数据技术的研发和应用。大数据的一个最重要特点就是数据量大,可以达到PB甚至EB级
规模。为了利用这些海量数据,要解决的首要问题就是如何高效存储数据。各种互联网大
数据应用的后台基础设施都有着一个强大的分布式存储系统,该系统也是各大互联网公司
的核心技术。不难注意到,以传统磁盘为代表的存储设备长期以来都是计算机的性能瓶颈
。近年来,存储领域正在发生一场深刻的变革,各种新型存储硬件不断涌现,例如闪存固
态硬盘(Flash based SSD)、自旋矩传输磁存储器(STT-MRAM)等。与之形成对照的是
,传统的存储系统并不能充分利用新型存储硬件的特性,硬件的潜能并没有得到充分挖掘
。我们期望能够合理选择并且能够最大限度地发挥底层硬件的价值,在设计、优化存储系
统上开展多层次的研究。

存储系统涉及操作系统底层、存储硬件接口、分布式系统等多个领域,和实际应用系统有
着紧密的联系。该方向上工业界和学术界交流密切,学术成果转化为生产应用的例子比比
皆是。欢迎对存储系统感兴趣的本科生加入我们团队,一起从事这项前景广阔的研究。

二、新型非易失存储方向
电子数据爆炸式增长之后,计算机平台急需大容量高能效存储系统予以支撑。新型非易失
存储器,如闪存、自旋磁存储、赛道磁存等,因其超大容量、超快速度、超低功耗,势必
革计算机产业自身的命。然而由于与传统存储架构不匹配,目前新型非易失存储器欠缺必
要的仿真模型和系统结构优化,限制了其性能杀伤力。因此,我们需要通过存储系统的软
硬件研究,构建非易失存储器仿真模型和平台,设计和改良微体系结构,更大程度地发挥
非易失存储器的优势。我们的研究将从硬件系统结构入手,考虑软件存储系统的需求,全
面和深入地挖掘新存储器件的潜力,打破限制软硬件系统的桎梏,使非易失存储器成为海
量数据存储系统的坚实基础。

三、深度学习方向:
Artificial Intelligence,也就是人工智能,就像长生不老和星际漫游一样,是人类最
美好的梦想之一。虽然计算机技术已经取得了长足的进步,但是到目前为止,还没有一台
电脑能产生“自我”的意识。自 2006 年以来,机器学习领域,取得了突破性的进展。借
助于高性能计算机的发展和深度学习(Deep Learning)算法的演进,人类终于有能力开
发出能够处理“抽象概念”的计算机这个亘古难题的方法。目前在图像识别领域,深度学
习的算法对物体的识别能力已经能够超过人眼。基于深度学习的同声传译系统已经在商业
界有了成功的应用。

但科学家们追逐人工智能的梦想并不止步于此。深度学习在很大程度上超越了前人的方法
,但对于更高更远的目标来说,它也只是一个先进的脚手架罢了。我们的研究,一方面是
要研究出更好的深度学习算法。另一方面,研究深度学习在嵌入式、云计算以及在多种计
算设备的混合平台应用中的高性能低功耗计算。


【在研项目】
一、存储系统方向:
1. 存储系统的性能评测;
2. 内存数据库系统优化;
3. 新型键值存储库设计;
4. 针对新型设备的文件系统优化;

二、新型非易失存储方向:
1. 非易失存储器仿真器测试和开发
2. 赛道磁存储的可靠性分析

三、深度学习方向:
1. CPU/GPU 大规模并行深度学习计算平台开发
2. 基于嵌入式GPU、FPGA的高性能低功耗嵌入式计算研究

【条件与要求】
现招收2012或2013级本科实习生,我们对申请者的期待如下:

基本要求:
1. 对科研有兴趣,具有自我驱动力;
2. 较为充分的实习时间;
3. 熟悉C++语言编程;

存储系统方向:
1. 计算机相关专业优先;
2. 上过《计算机系统导论》、《操作系统实习》、对Linux操作系统内核有所了解者优先
。

非易失存储方向:
1. 上过《计算机体系结构》课程优先

深度学习方向:
1. 有一定编程能力,掌握Python、CUDA、C++等编程语言者优先。
2. 对深度学习领域有所涉猎者优先。
3. 学习过数字逻辑设计,有硬件设计经验者优先

【孙广宇老师简介】
孙广宇于2003和2006年分别获得清华大学电子工程系学士和微电子所硕士学位,2011年于
美国宾夕法尼亚州立大学计算机科学与工程系获得计算机科学博士学位,毕业论文获得
EDAA优秀博士论文奖。2011年8月至今在北京大学信息学院高能效计算与应用中心任新体
制助理教授、特聘研究员。研究方向为高能效计算机体系结构、计算机存储系统和计算机
辅助设计。孙广宇同时承担信息科学技术学院《计算机系统导论》、《计算机体系结构》
(英文班)课程的教学工作。

孙广宇在国内外学术期刊和学术会议上发表论文60余篇,出版书籍1本,参与编写书籍章
节2篇。近年来,一直在多个国际会议和期刊进行学术服务,其中包括担任2013 ISLPED本
地组织主席,担任2014、2015 GLSVLSI、2012 NAS等分会主席,担任DAC、ISLPED、DATE、
VLSID、ASP-DAC等会议的技术评议会委员,担任IEEE TC、IEEE TVLSI、IEEE ESL、IEEE 
TCAD、IEEE DTC等杂志的审稿人。孙广宇博士是CCF、IEEE和ACM会员。

申请者请将个人简历、联系方式以及其他有助于申请的材料发送到
gsun [AT] pku.edu.cn。
也欢迎同学们当面咨询,孙老师办公室地址:理科五号楼515N。