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美國計算機協會（ACM）昨晚宣布，前斯坦福大學校長John L. Hennessy和加州大學伯克利分校退休教授David A. Patterson獲得2017 ACM 圖靈獎，以表彰他們在計算機體系結構的設計和評估方面開創了一套系統的、量化的方法，并對微處理器行業產生了深遠的影響。

Hennessy和Patterson同為體系結構領域的大師，他們為設計更快、更低功耗以及精簡指令集（RISC）微處理器創建了一套系統的、量化的方法。他們的方法具有持久、可重復的原則，已經被幾代體系結構設計師應用于學術界和工業界的許多項目。今天，全世界每年生產的超過160億個微處理器中，有99％是RISC處理器，它們被用于幾乎所有智能手機、平板電腦和數以億計的嵌入式設備中，這些設備組成了物聯網（IoT）。

圖靈獎 2017 同時頒發給前斯坦福大學校長 John L. Hennessy 與加州大學伯克利分校退休教授 David A. Patterson，兩人目前都就職于Google公司，分別擔任 Alphabet 的 董事長，以及 Google 的研究員。兩人得獎的理由是發明了改變世界的低功耗精簡指令集計算機 (RISC) 處理器，二者得獎的理由雖然相同，但其研究領域來看，一個是真正的 RISC 發明者，另一位則是基于 RISC 架構的二次研發，推同樣推動 RISC 技術的發展，但本質上有著相當程度的差異。

詳細來說，Hennessy 和 Patterson 為設計更快、更低功耗和精簡指令集計算機（RISC）微處理器創建了一個系統化的量化方法。幾代的架構師們根據他們的這種方法提取出一些持久、可重復的原則已經被應用于學術和工業中的許多項目。如今，每年生產的超過 160 億個微處理器中有 99% 都是 RISC 處理器，在幾乎所有的智能手機、平板電腦和數十億臺組成物聯網（IoT）的嵌入式設備中都可以找到。

ACM 將于 2018 年 6 月 23 日（星期六）在加利福尼亞州舊金山舉行的 ACM 年度頒獎晚宴上正式將圖靈獎頒發給 Hennessy 和 Patterson 兩人。

RISC架構發明者--大衛·帕特森（David A. Patterson）

先從 David A. Patterson 談起，大名鼎鼎的 RISC 架構其實就是他發明的，也就是說，他就是目前所有包含 SPARC、DEC、ARM 以及 MIPS 等高性能或低功耗 RISC 處理器的始祖，目前全世界最主流的智能計算終端，也就是智能手機產品中采用的 ARM 架構，基本上就是 RISC 架構的一種分支。若合計所有計算領域中的各類型 RISC 處理器，其占全球年出貨量 160 幾億顆處理器中達超過 99% 的比重。

Patterson 出生于 1947 年，于 1969 年從加州大學洛杉磯分校獲數學學士學位。1970 年和 1976 年，從加州大學洛杉磯分校分別獲得計算機碩士和博士學位。1976 年，博士畢業后，加入加州大學伯克利分校計算機系。

1994 年，當選美國計算機協會會士（ACM Fellow）。

2004 年至 2006 年，任美國計算機協會主席。

2016 年，David Patterson 教授宣布從加州大學伯克利分校退休，學校給他舉辦了一個退休典禮，紀念他在計算機架構方面的 40 年學術生涯。一年之后，教授公開宣布自己加入谷歌 TPU 團隊，谷歌的 TPU 論文中也有他的署名。

Patterson 教授在伯克利大學帶領團隊長期進行著 RISC 的研究，對全世界 RISC 處理器的研發和相關應用做出了巨大貢獻；他在 2003 年到 2005 年間是美國總統信息技術咨詢委員會成員，2004 到 2006 年間任國際計算機學會主席；他還是磁盤陣列 RAID 的研發者之一。

威斯康星大學麥迪遜分校計算機系的主任 Mark Hill 認為，Patterson 教授在計算機架構方面是「20 世紀后 50 年里最杰出的幾個人之一」。他同時還表示，Patterson 教授與 Hennessy 教授合著的那本計算機架構書是這個領域近 25 年來最有影響力的教科書。

RISC，就是Hennessy和Patterson所提出的，全稱是精簡指令集計算機（reduced instruction set computer）。這種微處理器與之前的相比，速度更快、功耗更低。

從20世紀60年代開始，科學家們就在探索如何降低架構的復雜度，正是如今這兩位圖靈獎得主當年在斯坦福和伯克利分別領導的工作，清晰明確了RISC方法的可行性，讓這個概念為學術界和工業界所熟知。

和當時流行的復雜指令集計算機（CISC）不同的是，RISC只需要很小一組簡單的基本指令，降低計算機的工作量，也減少了所需晶體管的數量。

△ https://www.cs.utexas.edu/users/fussell/courses/cs352h/papers/risc.pdf

1982年，Patterson的伯克利團隊造出了第一款RISC處理器原型：RISC-1。這款處理器有44000個晶體管，性能卻完勝10萬個晶體管的CISC處理器。

之后，RISC處理器走上了商業化進程。1984年，Hennessy聯合創立了MIPS計算機系統公司，嘗試將斯坦福團隊的工作商業化。

不久后，太陽微系統公司（Sun）推出SPARC微架構，商業化了伯克利團隊的工作。

最開始，不少計算機架構師對RISC心存疑慮，但MIPS和SPARC在工業界的成功，RISC更低的成本和一系列后續研究進展，讓越來越多的架構師接受了它。

RISC逐漸發展成了一套持續的、可重復的方法，到90年代中期就占據了整個領域的統治地位。當然，在臺式計算機的時代，Sun和MIPS被英特爾蠶食了，不過等到移動時代到來，對能耗和體積的要求猛然提升，RISC再次由ARM發揚光大。

David A. Patterson 發明 RISC 架構之后，并沒有止步于此，他更代表 Google 參與 RISC-V 基金會并成為董事會成員，目標是使自由開放的 RISC-V 指令集架構能像開放操作系統 Linux 一樣受到市場歡迎。

在此必須要特別提一下 RISC-V，此架構是 SiFive 的聯合創始人和首席架構師 Krste Asanovic 所發明，而 RISC-V 的基金會則是由 Google, Microsoft, Qualcomm, AMD 和華為等超過六十個會員組成，他們共同推進架構的發展。包括聯發科以及 NVIDIA 都打算利用此架構推出自己的方案，用以取代 IP 與設計制造成本日漸昂貴，且因壟斷而顯得霸道的 ARM 架構。

MIPS的發明者 -- 約翰·軒尼詩（John L. Hennessy）

Hennessy 出生于 1953 年。1973 年，他從維拉諾瓦大學獲取電機工程學士學位。1975 年以及 1977 年，分別從紐約石溪大學獲取計算機科學碩士及博士學位。Hennessy 于 1977 年成為斯坦福大學的教師。

1981 年，他開始進行 MIPS 項目，并研究 RISC 處理器。

1984 年，他利用年度休假的時間創建了 MIPS Computer Systems Inc.，將他研究開發的技術進行商業化。

1987 年，他成為電氣工程和計算機科學的 Willard 和 Inez Kerr Bell 教授。

1989 年到 1993 年，Hennessy 擔任了斯坦福大學計算機系統實驗室主任。

1994 年到 1996 年，他曾擔任斯坦福大學計算機科學系主任。

1996 年到 1999 年，他擔任斯坦福大學工程學院院長。

1999 年，斯坦福大學校長格哈德·卡斯帕（Gerhard Casper）任命 Hennessy 接任斯坦福大學教務長。

隨后 2000 年卡斯帕卸任后，斯坦福董事會任命 Hennessy 接替卡斯帕出任校長一職，并一直延續到 2016 年。在這段時間內斯坦福完成了從一個地區性教育機構到世界頂級大學的蛻變，斯坦福外圍的硅谷也成為了世界創新的引擎，而 Hennessy 教授則成為公認的「硅谷教父」。

此外值得注意的是 Hennessy 從 2004 年起便加入了 Google（后來的 Alphabet 公司）的董事會，并于 2007 年擔任獨立董事。

在 2018 年 2 月，伴隨著 Alphabet 公司（Google 的母公司）發布 2017 年財報，還同時宣布 66 歲的 Hennessy 為 Alphabet 的第三任董事長。

Hennessy的輝煌開始于1984年與 Skip Stritter 和 John Moussouris 博士共同創立了 MIPS 計算機系統公司，他也是最初的 MIPS 架構的設計者之一。

MIPS 架構是基于 RISC 的衍生架構之一，過去曾有一段不短的時間，與 ARM、X86 架構在各領域擁有相提并論的地位。作為 RISC 架構最成功的實踐者之一，MIPS 在一些細節上采用了與原始 RISC 架構不同的概念，比如說 MIPS 架構極度簡化流水線的設計，在寄存器的設計與使用上則是采用添加大量寄存器的方式，并通過編譯程序的優化來善用這些寄存器，使其發揮最佳效能。原始 RISC 架構則是通過寄存器窗口的概念，將不同寄存器分割成不同區塊，編譯程序只能將寄存器用于全局或局部的不同規模變量中，在變量的數量有限的狀況下，其效率可達到非常高，但寄存器窗口本身相當消耗計算資源。

作為最初 RISC 架構的最佳改造者，MIPS 架構并廣泛應用在游戲機、網絡通信產品以及各種嵌入式設備中，過去也曾當作高效能計算架構使用到超算平臺上。只不過后來 MIPS 經營不善，在架構改朝換代緩慢，且未能配合主流操作系統與設備生態優化潮流，最終被市場拋棄，而被英國 Imagination 公司收購，但 Imagination 未能扭轉 MIPS 的命運，最終又轉賣給 Tallwood MIPS Inc（硅谷創投公司 Tallwood 間接持有的公司），從美國公司變成英國公司，最終又回到美國手上，但相關專利早就已經被 ARM 瓜分殆盡。

作為MIPS的設計者之一，有不少獨創的CPU架構設計很多是出自 John L. Hennessy之手，雖然 MIPS 的榮光不再，但其相關專利的重要性與在歷史上的地位不容抹滅

開創性的教科書

相信所有和計算機體系結構打過交道的朋友們都看過David Patterson與John Hennessy的煌煌巨作,《計算機體系架構：量化研究方法》。

這是一本非常有影響力的教科書，這本書1990年出版，現在英文已經更新到了第6版，中文也已更新到第5版，向一代又一代的工程師、科學家傳遞著他們二人的方法論。

Hennessy和Patterson的書引導了芯片設計界的一股潮流，讓人們不再單純的追求性能提升，而是開始在設計架構時將能耗、散熱、片外通信等問題考慮在內。

在微處理器設計領域，這是第一本提供了分析和科學框架，還為工程師準備了方法論和評估工具的教材。

關于圖靈獎：

ACM 圖靈獎，通常被稱為「計算機領域的諾貝爾獎」，是由美國計算機協會（ACM）于 1966 年設立，獎項設立的目的之一是為了紀念世界計算機科學的先驅艾倫·圖靈（A.M. Turing），并專門獎勵對計算機事業作出重要貢獻的個人，獲獎者必須是在計算機領域具有持久而重大的先進性的技術貢獻。由于圖靈獎的授予對獲獎者要求極高，評獎程序也極為嚴格，一般每年只獎勵一到兩名科學家，從 1966 年至今 53 年的時間里也只有 67 位獲獎者。圖靈獎獲得者將被授予 100 萬美元的獎金（2014 年后），由 Google 全額贊助。

據相關資料統計，截止2017年，美國斯坦福大學的圖靈獎人數（校友或教職工）位列世界第一（26位） ，美國麻省理工學院（25位）和美國加州大學伯克利分校（25位）并列世界第二，；哈佛大學（14位）和普林斯頓大學（13位）分列世界第四和第五名。

截至目前，獲得圖靈獎的華人學者僅有姚期智一人。（2000年）

歷年圖靈獎獲獎名單：