Unified Programming

高性能计算并行优化与编程模型

面向异构高性能计算机的性能可移植统一并行编程模型相关研究：统一编程抽象、多层次编译优化与轻量级运行时调度，使一套优化后的并行代码可在多台国产异构系统上编译运行，并尽量达到接近各平台本地手写优化代码的效率。

项目概览

项目	说明
项目名称	高性能计算并行优化与编程模型
依托单位	清华大学
负责人	翟季冬（计算机系）

科学问题与意义（摘要）：摩尔定律放缓背景下，异构加速成为高性能计算主流，但体系结构差异导致应用代码难以跨系统复用，移植与重复优化成本高。本项目研究性能可移植的统一并行编程模型：在统一抽象之上结合领域特征与编译器优化、以数据为中心的编程抽象、融合式多层次中间表示与优化，以及资源感知运行时调度，支撑国产异构高性能计算机的广泛应用。

关键词：高性能计算；性能分析；并行优化；编程模型；计算机系统结构

研究内容

计划书从编程语言与编译器 → 编程抽象 → 编译优化 → 运行时四个层次展开，本仓库目录与课题对应关系如下。

序号	研究内容	文档 `docs/topics/`	代码 `src/`
1	领域特定编程语言与编译器：表达领域计算特征，编译器结合体系结构优化；解耦领域特征与体系结构，缓解组合爆炸	`01-domain-specific-lang-compiler`	同名
2	以数据为中心统一编程抽象：解耦应用与硬件、可扩展抽象；描述优化变换，贯通领域优化与硬件相关优化	`02-data-centric-abstraction`	同名
3	基于融合的多层次编译优化：多层次中间表示、主机端与加速器端表达及融合，扩大优化空间	`03-fused-multi-level-compilation`	同名
4	资源感知轻量级运行时：数据流图上的依赖与并行性分析、启发式调度与资源匹配	`04-resource-aware-runtime`	同名

项目总体说明材料可放在 docs/project/。论文、技术报告、测试结果可分别置于仓库根目录 papers/、reports/、tests/（或与 GitLink Wiki / Release 联动维护）。

年度研究计划（概要）：2023 年侧重应用负载与领域语言/编译器；2024 年构建以数据为中心的统一抽象（数据、计算、并发与变换）；2025 年攻关融合式多层次编译与各类中间表达；2026 年实现资源感知运行时与调度；2027 年在国产异构平台上集成验证、典型应用移植与系统评估。

开源与代码托管

本项目在 GitLink 可控开源社区公开托管，便于协同开发与成果传播。

说明	链接
开源主仓库	KeyResearch/UnifiedProgramming

仓库主页提供代码库、Issue、合并请求、Wiki、流水线等能力；课题文档、论文索引、技术报告与测试说明可在 Wiki 与本仓库目录中并行维护，并在下表更新为更细的直达链接。

资源导航

类别	说明	链接
a) 项目情况	背景、目标、范围与进展	GitLink 项目页
b) 各课题文档	分课题设计与说明	GitLink Wiki · 本地见 `docs/topics/`
c) 代码	源代码与版本管理	GitLink 代码库 · 本地见 `src/`
d) 公开论文发表	论文列表与全文索引	GitLink 项目页 · 本地见 `papers/`
e) 技术报告	技术报告与白皮书等	GitLink 项目页 · 本地见 `reports/`
f) 测试结果	测试报告、基准与复现说明	GitLink 项目页 · 本地见 `tests/`

许可

[待填写：例如 MIT / Apache-2.0 等开源许可证名称与全文链接]