弥合软硬件鸿沟

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除了社会必须克服的一长串鸿沟之外，硬件设备的容量与在其上运行的应用程序的需求之间也存在越来越大的差距。但是，像计算机科学系助理教授李怀成这样的研究人员和他的团队正在努力解决这个令人烦恼的计算挑战。

对于需要更强大的处理速度和效率的应用程序，使每个数据中心的每台服务器都更加努力地工作的压力很大。在美国国家科学基金会教师早期职业发展计划（CAREER）奖的主持下，李的团队将致力于“提高系统效率、可编程性和性能，以弥合新兴硬件技术与现代软件应用程序需求之间的差距，”李说。

奖项一目了然

• 项目名称：“重新思考负载存储 I/O 时代的系统堆栈”
• 大体时间：2024 年 5 月 1 日至 2029 年 4 月 30 日
• 赠款：$ 676,549
• 目标：重新设计 Linux 操作系统，使其与有前途的新硬件技术 Compute Express Link （CXL） 配合使用

在过去十年中，对改进数据存储和处理能力的需求不断增长，推动了数据中心格局的快速变化。

操作系统等软件在硬件性能中起着关键作用。不幸的是，它变得笨拙了。所有依赖于高级计算的东西都需要新技术来增强内存、存储和计算的使用方式。Li 的团队正在努力扩大 CXL 的使用范围。

“我们设想未来计算机系统将采用CXL用于下一代存储、内存和计算设备。不幸的是，CXL仍然非常新，它不是为近十年前的操作系统设计的，“李说。“我们的最终目标是引入一种整体方法来统一内存、存储和计算设备，使它们更快、更具成本效益且更易于使用。”

这个开放获取项目可以促进数据分析、机器学习等方面的进步。它还有望提高数据中心的效率，同时降低成本。李说，更便宜、高性能的服务将使数十亿终端用户受益。

跨越各大洲

除了其研究价值外，该项目还纳入了广泛的教育计划，为当今的学生提供最新的、以研究为导向的学习和行业合作机会。这不仅适用于研究生。

“我们计划聘请一些本科生加入该小组，以便他们能够熟悉这种新兴的硬件技术，并帮助构建支持它的系统，”李说。

事实上，他的团队已经在与印度尼西亚的一小群本科生进行远程合作。该项目不仅可以扩大与弗吉尼亚理工大学本科生的关系，还可以扩大与国际学生的关系，并最终为研究生工作招募顶尖人才。

“我们的目标是指导他们，教他们研究是什么，如何做研究，以及从长远来看研究，”李说。“最终，我希望与我们合作的所有本科生都能像我的博士生一样独立和富有成效。

作为CAREER奖的一部分，李还计划将这项研究整合到他在布莱克斯堡校区教授的课程中。

“我们将改进我们向学生传授计算机系统和操作系统的方式，”李说。“我们将通过将计算机体系结构和系统设计的最新进展整合到课程中来做到这一点。