剛剛，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）宣布 John L. Hennessy 和 David A. Patterson 榮獲 2017 年圖靈獎(jiǎng)。目前這兩位學(xué)者都供職于谷歌，前者是谷歌母公司 Alphabet 的董事會(huì)主席，后者任谷歌杰出工程師，致力于研究機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能。圖靈獎(jiǎng)是計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）于 1966 年設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng)，專門獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)計(jì)算機(jī)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人，有「計(jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)」之稱。公告中寫道，Hennessy 和 Patterson 對(duì)今天微處理器的基礎(chǔ)貢獻(xiàn)引領(lǐng)了移動(dòng)和 IOT 領(lǐng)域的革命。

美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）宣布：前斯坦福大學(xué)校長(zhǎng) John L. Hennessy 和加州大學(xué)伯克利分校退休教授 David A. Patterson 因其開創(chuàng)性地提出計(jì)算機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)和評(píng)估的系統(tǒng)、量化方法榮獲 2017 年圖靈獎(jiǎng)，他們提出的方法對(duì)微處理器行業(yè)影響深遠(yuǎn)。Hennessy 和 Patterson 提出一種系統(tǒng)、量化的方法來(lái)構(gòu)建更快、能耗更低的精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）微處理器。他們的方法是學(xué)界和業(yè)界數(shù)代架構(gòu)師在多個(gè)項(xiàng)目中長(zhǎng)期使用的原則。現(xiàn)在，每年生產(chǎn)的超過 160 億微處理器中，99% 是 RISC 處理器，應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦和數(shù)十億嵌入式設(shè)備中。

Hennessy 和 Patterson 將他們的見解寫進(jìn)了一本非常有影響力的書《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：量化研究方法》，現(xiàn)在這本書已經(jīng)出到第六版，數(shù)代工程師和科學(xué)家采用和發(fā)揚(yáng)他們的理念。他們的研究加強(qiáng)了我們建模和分析新型處理器架構(gòu)的能力，極大地促進(jìn)了微處理器設(shè)計(jì)方面的進(jìn)展。

圖靈獎(jiǎng)有「計(jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)」之稱，獎(jiǎng)金為 100 萬(wàn)美元，由谷歌公司贊助。圖靈獎(jiǎng)的名稱取自英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫·圖靈（Alan M. Turing），他奠定了計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和局限性。

ACM 主席 Vicki L. Hanson 稱：「ACM 于 1966 年設(shè)立圖靈獎(jiǎng)，以表彰對(duì)計(jì)算領(lǐng)域持續(xù)且重大的技術(shù)貢獻(xiàn)。Hennessy 和 Patterson 的研究工作無(wú)疑達(dá)到了這一標(biāo)準(zhǔn)。他們對(duì)基于 RISC 的節(jié)能處理器的貢獻(xiàn)有助于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)革命。與此同時(shí)，他們的重要教科書《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：量化研究方法》影響了幾代工程師和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)師，并在過去的 25 年中推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新步伐。」

微軟集團(tuán)的主要?jiǎng)?chuàng)始人比爾·蓋茨同樣稱贊了 Hennessy 和 Patterson 研究工作的深遠(yuǎn)影響，稱他們的貢獻(xiàn)「已被證明是整個(gè)行業(yè)蓬勃發(fā)展的基石。」

MIPS 和 SPARC 的發(fā)展

盡管研究者從 1960 年代已經(jīng)開始探索降低復(fù)雜度的架構(gòu)（最為著名的是 IBM 801 項(xiàng)目），但 Hennessy 和 Patterson 領(lǐng)導(dǎo)的研究被認(rèn)為牢固確立了 RISC 方法的可行性，使其概念廣為流傳，學(xué)界和業(yè)界也不例外。RISC 方法與當(dāng)時(shí)流行的復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC）不同，它只需要一小組簡(jiǎn)單和計(jì)算機(jī)必須執(zhí)行的一般指令，比復(fù)雜的指令集需要更少的晶體管，并減少了計(jì)算機(jī)必須執(zhí)行的工作量。

Patterson 的伯克利團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了 RISC 這一術(shù)語(yǔ)，并于 1982 年構(gòu)建和演示了他們的 RISC-1 處理器。RISC-1 原型機(jī)帶有 44,000 個(gè)晶體管，性能優(yōu)于帶有 100,000 個(gè)晶體管的傳統(tǒng) CISC 設(shè)計(jì)。Hennessy 在 1984 年聯(lián)合創(chuàng)建了 MIPS Computer Systems 公司，以商業(yè)化斯坦福團(tuán)隊(duì)的研究成果。之后，伯克利團(tuán)隊(duì)的研究成果在 Sun Microsystems 公司的 SPARC 微架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。

盡管許多計(jì)算機(jī)架構(gòu)師最初對(duì) RISC 持懷疑態(tài)度，但 MIPS 和 SPARC 商業(yè)化努力的成功、RISC 設(shè)計(jì)的更低生產(chǎn)成本以及更多的研究進(jìn)展使得 RISC 被廣泛接受。到 1990 年代中期，RISC 微處理器已在整個(gè)領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

開創(chuàng)性的教科書

Hennessy 和 Patterson 在他們 1990 年出版的教科書《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：量化研究方法》中提出了科學(xué)的新方法論。這本書影響了其后幾代工程師，并通過向計(jì)算機(jī)架構(gòu)社區(qū)傳播其中重要思想大大提高了微處理器設(shè)計(jì)的進(jìn)步速度。在這本書中，Hennessy 和 Patterson 鼓勵(lì)架構(gòu)設(shè)計(jì)師們仔細(xì)優(yōu)化自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，以適應(yīng)不同的內(nèi)存和計(jì)算需求。他們的研究也促使人們將研究方向從尋求單純的性能提升轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)架構(gòu)時(shí)考慮能耗、散熱，以及片外通信等問題。這本書具有開創(chuàng)性意義，因?yàn)樗堑谝槐咎峁┓治龊涂茖W(xué)框架的文本，為工程師和設(shè)計(jì)者評(píng)估微處理器設(shè)計(jì)的價(jià)值提供了方法和思路。

John L. Hennessy

John L. Hennessy，2000-2016 年擔(dān)任斯坦福大學(xué)校長(zhǎng)。他還是斯坦福 Knight-Hennessy 學(xué)者計(jì)劃的主任、思科系統(tǒng)公司的董事會(huì)成員、Gordon and Betty Moore 基金會(huì)董事會(huì)成員和 Alphabet 公司董事會(huì)主席。Hennessy 在維拉諾瓦大學(xué)獲得電氣工程學(xué)士學(xué)位，在紐約州立大學(xué)石溪分校獲得計(jì)算機(jī)科學(xué)碩士及博士學(xué)位。

Hennessy 獲得眾多榮譽(yù)，包括 IEEE 榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)隆CM-IEEE CS Eckert-Mauchly 獎(jiǎng)（與 Patterson 共享）、EEE John von Neumann Medal（與 Patterson 共享）、Seymour Cray 計(jì)算機(jī)工程獎(jiǎng)以及美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院頒發(fā)的創(chuàng)始人獎(jiǎng)（Founders Award）。Hennessy 還是 ACM 和 IEEE 會(huì)士，同時(shí)還是美國(guó)國(guó)家工程院、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院和美國(guó)哲學(xué)院院士。

David A. Patterson

David A. Patterson 是谷歌的杰出工程師（Distinguished Engineer），也是 RISC-V Foundation 董事會(huì)副主席，他提出了一個(gè)開放、免費(fèi)的指令集架構(gòu)，通過開放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作開啟了處理器創(chuàng)新的新時(shí)代。從 1976 年到 2016 年，Patterson 一直擔(dān)任加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授，本、碩、博均畢業(yè)于加州大學(xué)洛杉磯分校計(jì)算機(jī)科學(xué)系。

Patterson 曾獲得眾多榮譽(yù)，包括 IEEEJohn von Neumann 獎(jiǎng)?wù)拢ê?Hennessy 共享）、ACM-IEEE CS Eckert-Mauchly 獎(jiǎng)（和 Hennessy 共享）、ACM Karl V. Karlstrom 杰出教育家獎(jiǎng)等。2004 年到 2006 年，Patterson 擔(dān)任 ACM 主席。他是 ACM、AAAS、IEEE 三會(huì)會(huì)士，也被選為美國(guó)國(guó)家工程院院士、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。

附錄：往屆圖靈獎(jiǎng)得主名單