贾弘洋
清华大学电子工程系助理教授
研究方向
新兴计算技术，及其与大规模集成电路和体系架构的融合优化
学术风采
贾弘洋的研究重点为新兴计算技术及其与大规模集成电路和体系架构的融合优化，涵盖近似计算、存算一体等方向。在ISSCC、JSSC、VLSI、Hot Chips等集成电路领域顶级会议与期刊上发表多篇论文。担任ICCAD、JSSC等多个IEEE系列会议、期刊技术委员会委员和审稿人。
主要学术成果：
随着晶体管尺缩效应的收益放缓，在器件、电路、架构、算法等各个层面探索新兴计算技术成为了突破大数据时代计算系统所面临挑战的重要思路。围绕这一问题，通过跨层次的整体性研究思路，对上层算法和底层电路器件的创新进行纵向融合。
面对硬件定制化加速中计算能效与系统可编程性存在取舍的关键问题，通过“算法-架构”协同的设计方法，将计算近似度引入软硬件设计空间。设计实现了一款近似计算多核异构低功耗处理器芯片。在保证推理精度的前提下，在多个生物医疗应用中展现出相比于传统CPU架构100倍以上的能效提升。相关成果于2017年发表在VLSI，并被JSSC邀请发表论文。
针对模拟存算一体技术中运算噪声对其系统集成的挑战，通过“电路-架构”协同的思路，提出了存算一体电路并行度、系统能耗、运算信噪比联合优化的设计方法。使用电荷域运算实现了高信噪比的存算一体电路，并构建了其抽象模型，使得其与复杂可编程系统的纵向融合成为可能。设计实现了一款集成存算一体加速核心和RISC-V CPU的异构处理器芯片，在保证推理准确度的同时，实现了高效、位宽可调的神经网络加速。相关成果发表于Hot Chips和JSSC。
在此基础上，针对大规模存算一体平台硬件虚拟化与高状态更新开销之间的固有矛盾，提出了“电路-架构-映射”协同的系统设计方法。构建了灵活的软件映射框架以及与之协同设计的可重构混合信号存算一体架构。在16nm节点下，实现了一款多核可扩展神经网络推理加速器，峰值能效达到30TOPS/W（8比特运算），在工业级数据集与模型上获得与理想计算模型相当的推理精度，展示了存算一体技术在体系架构、算法模型和制造工艺上的可扩展性。相关工作被选为ISSCC 2021分会场亮点文章，并受邀在JSSC上发表论文。
获奖情况：
于2017年获得ADI优秀学生设计师奖。
于2022年获得普林斯顿大学Bede Liu最佳电子与计算机工程博士论文奖。
教育背景及工作经历
2014年获清华大学微电子学专业工学学士
2014年获清华大学经济学（第二学位）专业经济学学士
2016年获普林斯顿大学电子工程专业文学硕士
2021年获普林斯顿大学电子与计算机工程专业哲学博士
2021年7月-2021年11月就职于普林斯顿大学任博士后研究员
2021年11月-2022年6月就职于英伟达研究院任博士后研究员
“坚守初心，
做最硬核的研究，
造最智慧的芯片”
您是因何选择集成电路与体系架构学术领域？
贾弘洋：在清华电子系读本科一年级的时候听说我国每年进口芯片的总值接近2000亿美元，相当于当年的原油进口额，感到十分震惊与痛心。在《数字逻辑与处理器基础》课程的学习中，我逐渐意识到了集成电路和体系架构是一个极具挑战性的领域，同时也与我此前的知识体系和兴趣非常契合。所以便将学习研究重点确定在了芯片设计制造相关的方向。在我本科毕业前，我国每年的芯片进口额就已经超过原油。而随着近年来国际环境的风云突变，我更加确定自己选择的是一个创新、挑战与机遇并存的领域。
您对今后的学术道路有着怎样的期待？
贾弘洋：我致力于做一位在电子工程学术界钻研的学者，但我首先应该是一名称职的电子工程师。我希望我的研究既可以紧贴、引领所在领域的学术最前沿；同时我也希望我的工作能够足够扎实，有潜力对现实中的痛点应用给出解决方案。我坚信，依托清华大学电子工程系深厚的学术积累和良好的科研环境，并借助我们系与产业界紧密的联系的优势，在科研道路上一定会有更好的发展。
您如何看待集成电路与体系架构领域的教学？
贾弘洋：集成电路与体系架构一直是学习难度较高、学习曲线较为波折的领域。这主要是由于其在纵向上跨越了多个知识层次，需要同时关注具象的物理图景和抽象的简化模型。在这个领域，很多时候，学习解决一个问题的过程本身就是在构建问题。因此，很难说有一个完善的、体系化的思路来学习思考。学生在学习的过程中很容易感觉像是在“蹦极”，前一秒还在一百米的高空领悟抽象的insights，下一秒就可能需要贴在地上思考具体的实现细节。而作为一名称职的教师，我的任务就是在这个“蹦极”的一开始掌握好节奏，从而帮助学生更好在顶层与底层间的反复跳跃中适应这种思维方式，并最终让他们找到适合自己的研究方法。
业余时间，您喜欢做些什么？
贾弘洋：胶卷摄影，公路旅行。
如果给学生们一句寄语，您会给他们说些什么？
贾弘洋：既要善于归纳总结，提炼科研问题背后的哲学原理；也要学会“结硬寨，打呆仗”，在通往目标的道路上脚踏实地的攻坚克难。
