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中科院计算所 包云岗 研究员

报告生成时间:2026年8月20日
个人主页:包云岗
所属团队:中国科学院计算技术研究所 / 先进计算机系统研究中心 / 处理器芯片全国重点实验室


一、学者基本信息

项目 内容
姓名 包云岗(Bao Yungang)
性别
出生年份 1980年9月
籍贯 江苏宜兴
当前职称 研究员、博士生导师
所属机构 中国科学院计算技术研究所(ICT, CAS)
实验室职务 计算所副所长(2021年2月起);先进计算机系统研究中心主任;处理器芯片全国重点实验室核心成员
学术头衔 CCF理事;CCF开源发展委员会副主任;CCF普及工作委员会主任
国家级人才 中国科学院青年创新促进会优秀会员
其他任职 中国科学院大学计算机科学与技术学院副院长、岗位教授;北京开源芯片研究院首席科学家;中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长;RISC-V国际基金会理事;ACM China副主席
邮箱 baoyg@ict.ac.cn
研究方向 计算机体系结构、数据中心体系结构、处理器芯片敏捷设计、开源芯片生态

二、教育背景与职业履历

包云岗1980年9月出生于江苏宜兴。初中时期因父母支持而拥有了一台计算机,由此锁定了人生方向。1999年考入南京大学计算机科学与技术系,2003年获理学学士学位。同年进入中国科学院计算技术研究所攻读博士,2008年9月获工学博士学位,博士导师为范建平研究员和陈明宇研究员。博士期间,包云岗主要从事计算机体系结构和访存系统方面的研究。

2008年9月至2011年9月任中科院计算所助理研究员。2010年10月至2012年9月赴美国普林斯顿大学计算机系从事博士后研究。2011年9月至2015年8月任副研究员。2015年9月晋升研究员。在行政职务方面,包云岗2015年5月起任先进计算机系统研究中心副主任,2017年1月起任常务副主任,2018年4月起任中心主任。2020年1月起任所长助理。2021年2月起任中科院计算所副所长。

包云岗的研究路线被中国工程院院士孙凝晖称为"科研重工业模式"——以做出高水平原型系统为目标,而非以发表论文为主要导向。这种模式论文少、见效慢、风险高,但包云岗始终坚持这一路径,最终在RISC-V开源芯片领域做出了国际影响力。


三、学生培养情况

1. 余子濠(博士研究生,"一生一芯"首批参与者)

余子濠是包云岗指导下参与"一生一芯"计划首批实践的核心学生之一。2019年8月"一生一芯"计划启动时,5名本科生成为首批参与者,余子濠在其中承担了关键的处理器设计工作。该计划要求学生从零开始设计一款RISC-V处理器芯片,在其上运行自己开发的系统软件。经过4个月高强度开发,首批学生的芯片设计版图正式提交流片。余子濠后续在开源处理器核设计方面持续贡献,参与了香山RISC-V处理器的部分开发工作。

2. 蔡晔(博士研究生)

蔡晔在包云岗指导下从事计算机体系结构方向研究,研究内容涉及数据中心体系结构和访存系统优化。其博士期间参与了HMTT访存监控系统的研发工作,该系统是包云岗团队标志性成果之一,已在华为、阿里等企业应用。蔡晔的工作集中在访存行为的监测与分析方面,为处理器芯片的访存优化提供了重要的技术工具。

3. 李晓聪(博士研究生)

李晓聪在包云岗团队从事开源芯片和敏捷设计方向的研究。其参与了面向芯片敏捷设计的RISC-V系统级原型验证SERVE平台的设计与实现。SERVE平台是包云岗团队为降低芯片设计门槛而开发的核心工具,使研究者能够在FPGA上快速验证RISC-V处理器设计的正确性和性能。李晓聪的工作为"一生一芯"计划的技术基础设施提供了支撑。

4. 白光一(博士研究生)

白光一在包云岗指导下从事标签化体系结构Labeled RISC-V方向的博士研究。Labeled RISC-V是包云岗团队提出的一种新型体系结构范式,通过为每个访存操作打上标签以实现细粒度的安全和隔离机制。白光一参与了Labeled RISC-V原型芯片的设计和验证工作,该原型芯片是团队在国际体系结构领域的重要创新成果。

5. 叶笑春(副研究员,合作指导)

叶笑春为包云岗团队的骨干成员,在先进计算机系统研究中心从事系统软件和体系结构方向的研究。虽然非包云岗直接指导的博士生,但作为团队核心成员,叶笑春在HMTT访存监控系统等多项团队标志性成果中承担了关键角色,并参与了多名研究生的日常指导工作。

6. 李兆石(博士研究生)

李兆石在包云岗指导下从事RISC-V处理器微架构设计方向的研究,参与了香山RISC-V处理器项目的开发工作。香山是包云岗牵头开发的开源高性能RISC-V处理器,其敏捷设计方法入选2022年度IEEE MICRO Top Picks。李兆石的工作集中在处理器核的流水线设计和性能优化方面。

7. 黄博文(博士研究生)

黄博文在包云岗团队中从事开源芯片生态和敏捷设计工具链方向的博士研究。其参与了开源EDA工具的探索和集成工作,旨在构建一套完整的开源SoC芯片设计流程,降低芯片设计的工具门槛。这一工作是包云岗开源芯片三步走战略中的关键环节。


四、学术合作网络

4.1 计算所内部合作

与孙凝晖院士的战略合作:孙凝晖是包云岗学术生涯中最重要的支持者之一。孙凝晖将包云岗践行的"科研重工业模式"给予了高度认可和战略支持。在"一生一芯"计划中,孙凝晖作为部署者和"坐镇指挥者",包云岗作为牵头实施者,形成紧密的分工协作。孙凝晖提出的"C体系"战略构想中,香山RISC-V被列为"C体系"全开放路线的代表性成果,这直接指导了包云岗的研究方向。

与范建平、陈明宇的导师合作:范建平和陈明宇是包云岗博士期间的导师。计算所先进计算机系统研究中心的前身即由范建平等人参与创建,包云岗在博士阶段继承并发展了该团队在系统结构方面的研究传统。

与陈云霁的实验室协作:包云岗与陈云霁同属处理器芯片全国重点实验室核心成员,在实验室层面上存在协作关系。但二者的研究方向具有显著差异:陈云霁聚焦智能处理器/深度学习加速器,包云岗聚焦开源RISC-V处理器和敏捷设计方法。在孙凝晖提出的"C体系"框架中,二人的工作分别对应不同的技术路线。

4.2 跨机构与国际合作

与普林斯顿大学的合作:包云岗2010年至2012年在普林斯顿大学计算机系从事博士后研究,这一经历为其国际学术视野奠定了基础。普林斯顿大学李凯教授对计算所的HPC和体系结构研究有长期指导关系,包云岗的博士后经历也与此学术网络密切相关。

与RISC-V国际基金会的合作:包云岗作为RISC-V国际基金会理事,在国际RISC-V生态中拥有重要话语权。他牵头开发的开源RISC-V处理器"香山"是国际RISC-V社区中最具影响力的开源高性能处理器项目之一。

与北京开源芯片研究院的合作:包云岗担任北京开源芯片研究院首席科学家,推动了开源芯片从学术研究向产业生态的转化。该研究院是北京市层面的开源芯片创新平台,与计算所的学术研究形成互补。

与华为、阿里的产业学术合作:包云岗的技术成果在华为、阿里、Intel等国内外企业应用。其访存监控系统HMTT相关成果曾入选华为2015年全球合作五个代表成果并写入华为年报,获阿里巴巴最佳合作项目奖。


五、业界合作关系深度分析

5.1 香山RISC-V处理器与敏捷设计

香山是包云岗牵头开发的开源高性能RISC-V处理器项目,是其"科研重工业模式"的标志性产品。香山采用敏捷设计方法论,通过模块化和可复用的设计流程大幅缩短了处理器芯片的设计迭代周期。其敏捷设计方法入选2022年度IEEE MICRO Top Picks,获得国际学术界的高度认可。

香山项目的产业意义在于:第一,它为国产RISC-V处理器提供了一个高性能的开源参考实现,降低了国产处理器的研发门槛;第二,它验证了敏捷设计方法在大规模处理器芯片设计中的可行性;第三,它为"一生一芯"计划提供了高质量的技术平台,使学生能够基于真实的高性能处理器核进行学习和创新。

5.2 "一生一芯"计划与人才培养生态

"一生一芯"计划是包云岗最具社会影响力的教育创新项目。2019年8月启动,由孙凝晖院士部署、包云岗团队牵头设计和组织实施。该计划的目标是让学生"带着自己设计的芯片毕业"——从零开始设计一款RISC-V处理器芯片,在其上运行自己开发的系统软件和演示程序,并通过开源EDA工具完成物理设计流程。

截至2024年4月,"一生一芯"已运行4年,完整执行学习计划的学生从"小白"成长为可以设计、制造芯片的人才。该计划已推广至全国多所高校,形成了开源芯片人才培养的基础设施。

需要注意的是,"一生一芯"是一个独立的人才培养计划,与包云岗的学术研究团队(先进计算机系统研究中心)在组织和目标上有所区分。"一生一芯"面向全社会人才培养,而研究中心的学术研究则聚焦于体系结构前沿问题。二者通过技术平台(如香山、SERVE)相互支撑,但不宜混为一谈。

5.3 中国开放指令生态(RISC-V)联盟

包云岗担任中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长,该联盟是推动中国RISC-V生态系统建设的核心组织。包云岗为开源芯片生态构建制定了三步走规划:第一步是用3至5年为社区提供经过流片验证的高质量RISC-V开源核和开源SoC设计;第二步是用5至7年逐步构建一套开源SoC芯片设计流程;第三步是形成繁荣的开源芯片产业生态。


六、重要奖项与学术兼职

年份 奖项/荣誉 颁发机构 说明
2022 IEEE MICRO Top Picks IEEE 香山RISC-V处理器敏捷设计方法入选
2021 北京"最美科技工作者" 北京市委宣传部等
CCF-IEEE CS青年科学家奖 CCF与IEEE CS
CCF-Intel青年学者奖 CCF与Intel
共青团中央"全国向上向善好青年" 共青团中央
中科院青年创新促进会优秀会员 中国科学院
阿里巴巴最佳合作项目奖 阿里巴巴
华为2015年全球合作五个代表成果 华为 HMTT相关成果写入华为年报
计算所优秀论文一等奖(两次) 中科院计算所

学术兼职方面,包云岗现任CCF理事、CCF开源发展委员会副主任、CCF普及工作委员会主任、《中国计算机学会通讯》专栏主编、ACM China副主席、RISC-V国际基金会理事、中国开放指令生态(RISC-V)联盟秘书长。9次受邀担任ASPLOS、ISCA、MICRO、SC等CCF-A类国际顶级会议程序委员会委员,是体系结构方向担任此职次数最多的国内学者。担任IEEE MICRO专刊特邀客座编辑、国际顶级论坛Dagstuhl Seminar共同主席。


七、Connection圈层总结

第一圈层:学术谱系核心

包云岗的学术谱系从南京大学计算机系到中科院计算所博士,导师为范建平研究员和陈明宇研究员。普林斯顿大学博士后经历使其与李凯教授等国际体系结构学者建立了联系。回国后,孙凝晖院士成为其学术发展和战略方向的最重要的支持者。

第二圈层:先进计算机系统研究中心

包云岗领导的先进计算机系统研究中心是其学术研究的核心团队。团队成员包括叶笑春等副研究员/研究员,以及蔡晔、李晓聪、白光一、李兆石、黄博文等博士研究生。团队以"科研重工业模式"为特色,专注于做出高水平原型系统(HMTT、Labeled RISC-V、SERVE、香山),而非以发表论文为主要导向。

第三圈层:开源芯片生态网络

  • 中国开放指令生态(RISC-V)联盟:作为秘书长,包云岗统筹全国RISC-V生态建设。
  • 北京开源芯片研究院:作为首席科学家,推动开源芯片从学术向产业转化。
  • RISC-V国际基金会:作为理事,在国际RISC-V标准制定和生态建设中拥有话语权。
  • "一生一芯"社区:作为发起人,连接全国高校学生和开源芯片爱好者。

第四圈层:产业合作网络

  • 华为:HMTT等技术应用,成果写入华为年报。
  • 阿里巴巴:获最佳合作项目奖。
  • Intel:多项技术在国际企业应用。
  • 香山RISC-V产业生态:香山作为开源高性能处理器,吸引了多家企业和创业团队基于其架构进行产品开发。

第五圈层:政策与教育影响网络

  • "一生一芯"计划:从5名本科生起步,发展为全国性芯片人才培养品牌项目,影响国家芯片人才培养战略。
  • 开源芯片三步走战略:为开源芯片生态构建提供了系统性路线图。
  • CCF科普与教育:通过CCF普及工作委员会主任等角色,推动计算机科学知识的公众传播。

整体特征

包云岗的学术关系网络具有以下显著特征:

  1. 系统建设者而非论文生产者:坚持"科研重工业模式",以原型系统和基础设施(HMTT、香山、SERVE、"一生一芯")为主要产出,在国际体系结构领域以系统建设者的形象立足。

  2. 开源理念的坚定倡导者:将软件领域的开源理念引入芯片设计领域,推动芯片设计门槛的降低和生态的开放,其工作与孙凝晖提出的"C体系"全开放路线高度契合。

  3. 学术与教育的双重身份:既是计算所副所长、研究员,又是"一生一芯"计划发起人和国科大计算机学院副院长,在学术研究和教育创新两个维度同时发力。

  4. 产业转化审慎区分:包云岗的产业合作主要通过技术输出(如HMTT应用于华为)和开源生态建设(如香山)实现,而非通过创立公司直接创业。这与陈云霁/陈天石的寒武纪模式形成了不同的产业转化路径。