张悠慧 - 清华大学 - 计算机科学与技术系

个人简介

张悠慧，清华大学计算机系研究员、博导，北京市智源学者。开展新型处理器微体系结构与类脑计算基础软硬件研究。针对类脑智能计算系统因缺乏完备性理论支撑而导致的层次接口模糊、软硬件紧耦合等问题，提出受神经网络计算特征启发的 "类脑计算完备性"、以及基于该完备性的软硬件去耦合类脑计算机层次结构与硬件基本原语，证明此类系统能够实现类脑智能计算的计算通用性、硬件完备性和编译可行性。该研究相关成果应用于面向通用人工智能的“天机”类脑芯片研发，解决了其工具链支持异构融合网络这一关键问题；基于该研究成果设计的高效支持此类硬件基本原语的“精简指令集”存算融合类脑芯片与基础软件，性能显著提升。后续提出“通用”类脑计算芯片与系统设计，并以类脑架构优势反哺通用处理器，设计融合类脑架构优势的通用计算和稀疏计算异构融合处理器，于22年和25年两次实验性流片返片成功。 “类脑计算完备性”论文发表于NATURE（20年10月，是国内计算机系统结构方面首篇NATURE论文），获评2020年世界互联网大会主任特别推荐成果与全球人工智能十大进展（智源研究院）。“天机”芯片论文发表于NATURE（19年8月1日封面文章，是国内AI与芯片方面的首篇NATURE论文），被评为2019年国内十大科学进展、2019年世界互联网大会领先科技成果。成果还获得2024年Intel中国自然科学成就奖卓越研究奖、2022年计算机学会技术发明一等奖与日内瓦发明金奖等。教育背景：工学学士(计算机科学与技术)，清华大学，中国，1998 工学博士(计算机体系结构)，清华大学，中国，2002

研究领域

高性能处理器微体系结构、类脑计算芯片与基础软件类脑计算完备性异构融合类脑计算芯片存算融合类脑芯片通用类脑计算芯片与系统设计融合类脑架构优势的通用计算和稀疏计算异构融合处理器

近期论文

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1.Youhui Zhang*; Peng Qu; Yu Ji; Weihao Zhang（以上为共同一作）; Guangrong Gao; Guanrui Wang; Sen Song; Guoqi Li; Wenguang Chen; Weimin Zheng; Feng Chen; Jing Pei; Rong Zhao; Mingguo Zhao; Luping Shi*. A system hierarchy for brain-inspired computing, Nature, 2020, 586: 378-384. 2.Jing Pei; Lei Deng; Sen Song; Mingguo Zhao; Youhui Zhang; Shuang Wu; Guanrui Wang（以上为共同一作）; Zhe Zou; Zhenzhi Wu; Wei He; Feng Chen; Ning Deng; Zheyu Yang; Cheng Ma; Guoqi Li; Wentao Han; Huanglong Li; Huaqiang Wu; Rong Zhao; Yuan Xie; Luping Shi*.Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture, Nature, 2019, 572: 106-111. 3.Ji, Yu; Zhang, Youyang; Xie, Xinfeng; Li, Shuangchen; Wang, Peiqi; Hu, Xing; Zhang, Youhui*; Xie, Yuan; FPSA: A Full System Stack Solution for Reconfigurable ReRAM-based NN Accelerator Architecture, 24th ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (ASPLOS 2019), USA, 2019. 4. Xiaoyi Liu, Zhongzhu Pu, Peng Qu, Weimin Zheng, Youhui Zhang*. ActiveN: A Scalable and Flexibly-programmable Event-driven Neuromorphic Processor. In MICRO 2024. 5. Tingji Zhang, Boris Grot, Wenjian He, Yashuai Lv, Peng Qu*, Fang Su, Wenxin Wang, Guowei Zhang, Xuefeng Zhang, Youhui Zhang*. Hierarchical Prefetching: A Software-Hardware Instruction Prefetcher for Server Applications. In ASPLOS 2025.

学术兼职

《计算机研究与发展》编委 Journal of Computer Science and Technology编委