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StanfordMAST Mingyu Gao Associate Professor

报告生成时间:2026年8月14日
个人主页:people.iiis.tsinghua.edu.cn/~gaomy/
所属团队:清华大学交叉信息研究院 (IIIS) / IDEAL Lab / Stanford MAST Lab 校友


一、学者基本信息

属性 信息
姓名 Mingyu Gao (高鸣宇)
现任职务 清华大学交叉信息研究院 长聘副教授、博士生导师、院长助理 (Assistant Dean)
实验室 IDEAL Lab (Innovative Data-centric Efficient Architecture Lab)
研究方向 计算机体系结构与系统:高效内存架构、可扩展数据处理、硬件系统安全、密码计算加速
博士毕业院校 Stanford University, 电气工程 (EE), PhD 2018
硕士毕业院校 Stanford University, 电气工程 (EE), MS 2014
本科毕业院校 清华大学, 微电子学, BS 2012
博士导师 Christoforos Kozyrakis (Stanford University)
博士论文 "Scalable near-data processing systems for data-intensive applications"
个人主页 https://people.iiis.tsinghua.edu.cn/~gaomy/
IIIS主页 https://iiis.tsinghua.edu.cn/rydw/qzjs/gaomingyu.htm
邮箱 gaomy [at] tsinghua.edu.cn
办公地址 清华大学 FIT 楼 4-6015
学术家谱链接 https://genealogy.math.ndsu.nodak.edu/id.php?id=238807
兼职 上海期智研究院 PI;交叉信息核心技术研究院 (西安) 前沿架构与智能芯片中心领衔教授

二、教育背景与职业履历

2.1 教育经历

  • 2012年:清华大学微纳电子系学士 (BS in Microelectronics)。本科阶段即在微电子领域奠定了扎实的硬件基础。
  • 2014年:Stanford University 电气工程系硕士 (MS in EE)。在斯坦福期间加入 Christos Kozyrakis 教授领导的 MAST Lab (Multi-scale Architectures & Systems Team),正式进入计算机体系结构研究方向。
  • 2018年6月:Stanford University 电气工程系博士 (PhD in EE)。博士论文题为 "Scalable near-data processing systems for data-intensive applications",致力于研究面向数据密集型应用的可扩展近数据处理系统。博士期间与 Kozyrakis 教授及 Mark Horowitz 教授 (Stanford VLSI Group) 密切合作,在神经网络加速器与 3D 内存架构方向取得突破性成果。

2.2 学术家谱 (Academic Genealogy)

高鸣宇的学术血脉可通过 Mathematics Genealogy Project 追溯至计算机体系结构的奠基人物:

  1. Royal W. Sorensen (Hon. DEng 1938, Caltech)
  2. Vincent C. Rideout (MSc 1940, Caltech)
  3. Gerald Estrin (PhD 1951, University of Wisconsin) — 计算机体系结构先驱
  4. David F. Martin (PhD 1966, UCLA)
  5. David A. Patterson (PhD 1976, UCLA) — 图灵奖得主,RISC 与 RAID 概念发明者
  6. Christoforos Kozyrakis (PhD 2002, UC Berkeley) — ACM/IEEE Fellow,ACM SIGARCH Maurice Wilkes Award 获得者
  7. Mingyu Gao (PhD 2018, Stanford University)

这条家谱从 Patterson 到 Kozyrakis 再到 Gao,横跨了从 RISC 革命到现代数据中心架构再到近数据处理与安全计算加速的三代学术传承。

2.3 职业履历

  • 2019年3月:加入清华大学交叉信息研究院 (IIIS),任助理教授 (Assistant Professor)。开始筹建 IDEAL Lab,同时为姚班本科生开设全英文《计算机系统结构》课程。
  • 2019年秋:开始讲授研究生课程《计算机系统与体系结构》。
  • 2020年春:为姚班本科生开设《计算机系统结构》全英文课程。
  • 2020年:担任2019级姚班班主任,获校级优秀班主任二等奖。
  • 2022年春:新增为姚班大一本科生开设《计算机系统概论》课程。
  • 2025年2月:获长聘 (tenured),晋升副教授 (Associate Professor)。
  • 现任:长聘副教授、博士生导师、院长助理 (Assistant Dean)。

三、学生培养情况

高鸣宇回国后组建了 IDEAL Lab,培养了一批优秀的博士生和硕士生,其学生毕业后去向涵盖国内顶级科技企业和海外顶尖高校。

3.1 在读学生

博士生 (PhD Students):

姓名 类型 备注
Taijie Chen 博士生
Yujun Liang 博士生
Chaofan Lin 博士生 个人主页 chaofanlin.com
Hongren Zheng 博士生 个人主页 zenithal.me;与 Gao 密切合作多篇论文
Yongqi Zhuo 博士生 2025年本科毕业后留组攻读
Jiangbin Dong 博士生 (联合培养) 西安交通大学
Cheng Wang 博士生 (联合培养) 西安交通大学
Hanshuo Wang 博士生 (联合培养) 上海交通大学

硕士生: Yanru Li

本科生: Wenzhuo Jia, Hanzuo Liu, Kunxiao Qian, Zhanshuo Tang, Ziheng Zhou

研究助理/实习生: Jinhui Ye, Hongjin Zhong

3.2 已毕业学生去向

已毕业博士生:

姓名 毕业年份 去向
Xintong Li 2026 PhD 字节跳动 (ByteDance)
Xiang Li 2025 PhD 中国电信 (China Telecom)
Boyu Tian 2025 PhD 上海期智致峰
Zhiyao Li 2024 PhD 华为 (Huawei)
Yiwei Li 2024 PhD 月之暗面 (Moonshot)

已毕业硕士生:

姓名 毕业年份 去向
Yunqian Luo 2026 Master Scientech Research Capital
Weitao Wan 2026 Master
Chenggang Zhao 2024 Master 深度求索 (DeepSeek)
Fabing Li 2023 Master (联合培养, 西安交通大学) 蚂蚁集团 (Ant Group)

已毕业本科生去向(选择性列举):

姓名 毕业年份 去向
Fengling Yan 2026 上海交通大学
Ziren Wang 2026 UC San Diego
Shuangyu Cai 2025 UC San Diego
Yuxin Jin 2025 Princeton University
Zhengyuan Su 2025 National University of Singapore
Tian Tang 2025 University of Washington
Yi Ren 2024 Peking University
Qihang Chen 2023 MIT
Genghan Zhang 2023 Stanford University
Zhenting Zhu 2023 UCLA

已出站研究助理/实习生: Xinhua Chen (留清华深造), Ao Shen (港科大), Jiaxiang Li (Northwestern), Jiening Li (UPenn), Ke Wang (Yale), Guanqun Yang (NYU), Jiechen Zhao (Toronto)

3.3 教学贡献

高鸣宇在清华IIIS承担多门核心课程的教学工作,全部以全英文授课:

  • 30470324 计算机系统概论 (Introduction to Computer Systems):面向大一本科生,每年春季学期开设
  • 20470084 计算机系统结构 (Computer Architecture):面向大二本科生,每年秋季学期开设
  • 80470262 计算机系统与体系结构 (Computer Systems and Architectures):面向研究生,隔年春季开设

2023-2024年度荣获"高校计算机专业优秀教师奖励计划",该奖项由图灵奖得主 John Hopcroft 与中国工程院院士高文共同发起。

四、学术合作网络

4.1 Kozyrakis 师承关系及持续合作

4.1.1 Stanford MAST Lab 学术家族

Christos Kozyrakis 教授是 Stanford MAST Lab (Multi-scale Architectures & Systems Team) 的负责人,Leonard Bosack and Sandy K. Lerner 讲席教授。他的博士毕业生中多位已成为学术界和工业界的重要力量:

姓名 PhD年份 现任职位/去向
Daniel Sanchez 2012 MIT 教授,计算机体系结构领域顶尖学者
Rehan Hameed 2013
Jacob Leverich 2014
David Lo 2015
Christina Delimitrou 2015 MIT EECS 副教授
Adam Belay 2016
Camilo Moreno 2016
Mingyu Gao 2018 清华大学交叉信息研究院长聘副教授
Samuel Grossman 2018
Raghu Prabhakar 2018

高鸣宇是 Kozyrakis 指导的博士生中唯一回国在中国高校任教的学者,也是 MAST Lab 学术家族在中国体系结构学术界的重要代表。

4.1.2 博士期间代表性合作论文

高鸣宇在 Stanford 期间与 Kozyrakis 和 Mark Horowitz (Stanford VLSI Group) 密切合作,产出了多项具有影响力的工作:

  1. TETRIS: Scalable and Efficient Neural Network Acceleration with 3D Memory (ASPLOS 2017)
  2. 作者:Mingyu Gao, Jing Pu, Xuan Yang, Mark Horowitz, Christos Kozyrakis
  3. 贡献:提出利用 3D 内存技术重新平衡神经网络加速器设计的架构方案,将部分计算移至 DRAM 附近进行近数据处理,实现 4.1 倍性能提升和 1.5 倍能耗降低。该论文入选 IEEE Micro 2016 年度计算机系统结构 Top Picks 论文奖。

  4. TANGRAM: Optimized Coarse-Grained Dataflow for Scalable NN Accelerators (ASPLOS 2019)

  5. 作者:Mingyu Gao, Xuan Yang, Jing Pu, Mark Horowitz, Christos Kozyrakis
  6. 这篇论文发表于高鸣宇博士毕业前后,是 Stanford 期间与 Kozyrakis 合作的延续,进一步优化了神经网络加速器的数据流调度。

  7. DNN Dataflow Choice is Overrated (arXiv 2018)

  8. 作者:Xuan Yang, Mingyu Gao, 等 (含 Kozyrakis, Horowitz)
  9. 对 DNN 加速器数据流选择问题提出了系统性分析框架。

4.1.3 Kozyrakis 的学术影响力延伸

Kozyrakis 教授作为 ACM/IEEE Fellow,获得过 ACM SIGARCH Maurice Wilkes Award、ISCA Influential Paper Award、NSF Career Award 等重要奖项,并获 IBM、Microsoft、Google 的教师奖。他的研究横跨云计算、机器学习系统和系统 for 机器学习等方向。高鸣宇继承了 Kozyrakis 在体系结构与系统交叉领域的研究传统,并将其拓展至安全计算加速和新型内存架构等方向。

4.2 清华 IIIS 内部合作

4.2.1 与马恺声 (Kaisheng Ma) 的合作

高鸣宇与 IIIS 同事马恺声助理教授 (现为长聘副教授) 有着最密切的院内合作,两人在 Chiplet 加速器领域联合发表了多篇高水平论文:

  • Gemini: Mapping and Architecture Co-exploration for Large-scale DNN Chiplet Accelerators (HPCA 2024)
  • 共同通讯作者:马恺声、高鸣宇
  • 该论文荣获 HPCA 2024 Distinguished Artifact Award,表彰其开源框架的高质量和高可复用性
  • 第一作者为马恺声组博士生蔡经纬,合作单位还包括西安交通大学

马恺声领导的 ARChip Lab (Algorithms, Architecture and Chipset Lab) 专注于 AI+Chiplet 方向,与高鸣宇的 IDEAL Lab 在芯片互连、加速器架构等方向形成互补。马恺声此前在 Penn State 获得博士学位 (导师 Vijaykrishnan Narayanan),曾获 2015 HPCA Best Paper Award 和 2016 IEEE MICRO Top Picks。

4.2.2 与其他 IIIS 同事的学术环境

高鸣宇所在的清华交叉信息研究院由图灵奖得主姚期智 (Andrew Yao) 院士于 2005 年创办,是清华姚班的依托单位。IIIS 的学术环境为高鸣宇的研究提供了独特的平台:

  • 姚期智 (Andrew Yao):图灵奖得主、中国科学院院士、上海期智研究院院长。高鸣宇作为 IIIS 教师团队成员,直接在姚期智的领导下工作。
  • IIIS 体系结构方向:除高鸣宇的 IDEAL Lab 和马恺声的 ARChip Lab 外,IIIS 还有多个研究方向互补的团队,形成了系统结构研究的集群效应。
  • 姚班教学:高鸣宇负责姚班本科生的核心课程教学,培养中国最优秀的计算机科学本科生,其本科生毕业后多赴 Stanford、MIT、Princeton 等顶尖高校深造。

4.2.3 联合培养学生

高鸣宇积极与国内其他高校建立联合培养关系,体现了他在学术网络中的桥接角色:

  • 西安交通大学:联合培养博士生 Jiangbin Dong、Cheng Wang 及已毕业硕士生 Fabing Li。西交大是高鸣宇参与交叉信息核心技术研究院 (西安) 建设的合作高校之一。
  • 上海交通大学:联合培养博士生 Hanshuo Wang。

4.3 跨机构/国际合作

4.3.1 与 Song Han (MIT) 和 Ion Stoica (UC Berkeley) 的合作

高鸣宇近年来的研究合作网络已延伸至 AI 系统优化领域最活跃的研究者:

  • Twilight: Adaptive Attention Sparsity with Hierarchical Top-p Pruning (NeurIPS 2025, Spotlight)
  • 作者:Chaofan Lin (Gao的博士生), Jiaming Tang, Shuo Yang, Hanshuo Wang, Tian Tang, Boyu Tian, Ion Stoica, Song Han, Mingyu Gao
  • 这篇论文汇集了清华 Gao 组、UC Berkeley 的 Ion Stoica (Databricks 联合创始人) 和 MIT 的 Song Han (著名的深度学习压缩与加速专家) 三个团队的力量

  • Accelerating Large-Scale Reasoning Model Inference with Sparse Self-Speculative Decoding (MLSys 2026)

  • 作者含 Yilong Zhao (Gao 组学生), ..., Ion Stoica, Song Han, Mingyu Gao 等
  • 进一步深化了与 Stoica 和 Han 的合作,聚焦大规模推理模型加速

  • Characterizing Cloud-Native LLM Inference at ByteDance (HPCA 2026, Industry Track)

  • 作者含 Jingwei Cai, ..., Mingyu Gao, Kaisheng Ma, Minghui Yu
  • 与字节跳动 (ByteDance) 合作的研究,分析了云端原生 LLM 推理的性能特征

4.3.2 与 Onur Mutlu (ETH Zurich) 的合作

  • COSM: A Cooperative Scheduling Framework for Concurrent PIM and CPU Execution on Mobile Devices (ISCA 2026, Best Paper Nominee)
  • 作者:Yilong Zhao, Fangxin Liu, Onur Mutlu, Mingyu Gao, Jian Liu, Haibing Guan, Li Jiang
  • Onur Mutlu 是 ETH Zurich 计算机科学教授、ACM/IEEE Fellow,是内存系统和处理在内存 (PIM) 领域的世界级权威

4.3.3 多机构大规模合作

高鸣宇参与了多项跨机构的大规模合作研究:

  • Bringing Near Data Processing into the Low-Bit Floating-Point Era (ISCA 2026)
  • 14位作者,合作机构包括清华大学、上海交通大学等,第一作者 Tongxin Xie 来自清华电子系 Yu Wang 组

  • Titan-I: An Open-Source, High Performance RISC-V Vector Core (MICRO 2025)

  • 17位作者,涉及清华大学多个课题组。该开源 RISC-V 向量核心对开源芯片生态具有重要意义

  • Ironman: Accelerating Oblivious Transfer Extension (MICRO 2025)

  • 作者包含 Kang Yang、Tianshi Xu、Ling Liang、Yufei Wang 等,合作机构涵盖多个密码学与体系结构研究团队

五、业界合作关系深度分析

5.1 产学研转化:交叉信息核心技术研究院 (西安)

高鸣宇积极推动学术成果向产业转化,其最重要的产学研平台是交叉信息核心技术研究院 (西安)。该研究院由清华大学和西安市政府等单位共建,由姚期智院士担任院长,2019年5月正式运营。

  • 角色:前沿架构与智能芯片中心领衔教授
  • 成果转化:该研究院聚焦 AI 加速芯片、金融科技、智慧城市及可信人工智能四个方向,已孵化出北极雄芯信息科技 (西安) 有限公司等企业。北极雄芯发布了基于 Chiplet 架构的"启明930"芯片,这是中国首个基于 Chiplet 架构的大算力芯片。
  • 创业:高鸣宇是西安智芯华玺信息技术有限公司的创始人。

5.2 上海期智研究院

高鸣宇同时担任上海期智研究院 PI。上海期智研究院由姚期智院士发起成立,聚焦人工智能、量子计算等前沿交叉领域,为高鸣宇在上海地区的产学研合作提供了平台。

5.3 与字节跳动 (ByteDance) 的合作

高鸣宇与字节跳动建立了实质性的科研合作关系:

  • HPCA 2026 Industry Track 论文:"Characterizing Cloud-Native LLM Inference at ByteDance and Exposing Optimization Challenges and Opportunities for Future AI Accelerators"
  • 合作作者包括字节跳动的 Dehao Kong、Hantao Huang、Zishan Jiang、Zixuan Ma、Qingyu Guo、Zhenxing Zhang、Minghui Yu 等工程师
  • 研究内容为分析字节跳动云端原生 LLM 推理工作负载特征,揭示未来 AI 加速器的优化机遇
  • 该研究基于字节跳动开源的 xpu-perf 项目
  • 学生输送:已毕业博士生 Xintong Li (2026 PhD) 即加入字节跳动

5.4 学生去向反映的产业网络

高鸣宇已毕业学生的就业去向清晰地映射出他的产业合作网络:

企业 学生 毕业年份
华为 (Huawei) Zhiyao Li (PhD) 2024
字节跳动 (ByteDance) Xintong Li (PhD) 2026
深度求索 (DeepSeek) Chenggang Zhao (Master) 2024
月之暗面 (Moonshot) Yiwei Li (PhD) 2024
蚂蚁集团 (Ant Group) Fabing Li (Master) 2023
中国电信 (China Telecom) Xiang Li (PhD) 2025

这一分布表明高鸣宇与国内头部科技企业(特别是 AI 芯片、大模型、云计算领域)建立了良好的人才输送通道。

5.5 阿里巴巴及其他企业

  • 阿里巴巴青橙奖:高鸣宇曾获阿里巴巴 2022 年青橙优秀入围奖。阿里巴巴达摩院发起的青橙奖专为发掘 35 岁及以下的青年学者,高鸣宇的入围体现了其在产业界应用前景方面受到的关注。
  • 值得注意的是,高鸣宇的合作者马恺声的博士导师 Yuan Xie 现任职于阿里巴巴达摩计算实验室,这一连接可能为两位教授与阿里巴巴体系构建了间接合作渠道。

5.6 ACM SIGARCH 博客

高鸣宇自 2020 年起成为 ACM SIGARCH Computer Architecture Today 博客的定期撰稿人,发表了多篇具有影响力的技术评论文章:

  • "Having effective meetings between advisors and students" (2020) — 导学关系指导
  • "Rethinking neural network dataflow in larger scales" (2020) — 神经网络数据流
  • "Cryptography for secure computing: a new hardware acceleration opportunity" (2021) — 密码计算加速
  • "Algorithm evolution and hardware acceleration of graph mining" (2021) — 图挖掘加速
  • "Picking your research direction: trade-offs you should consider" (2022) — 研究方向选择
  • "Extending dataflow techniques from dense to sparse accelerators" (2023) — 稀疏加速器

这些文章使他在国际体系结构社区保持了高度的可见度和影响力。

六、重要奖项与学术兼职

6.1 获奖情况

年份 奖项 说明
2025 HPCA Hall of Fame 表彰对 HPCA 会议的持续贡献
2024 HPCA 2024 Distinguished Artifact Award Gemini 论文,与马恺声联合获得
2023-2024 高校计算机专业优秀教师奖励计划 由 John Hopcroft 和高文发起
2022 阿里巴巴青橙优秀入围奖
2019 福布斯中国 30 Under 30 (科学榜)
2016 IEEE Micro Top Picks 论文奖 TETRIS 论文入选年度计算机系统结构最佳论文
三次欧洲 HiPEAC 论文奖

6.2 学术兼职

高鸣宇是计算机体系结构领域四大顶会 (ISCA, MICRO, ASPLOS, HPCA) 程序委员会的常任成员,近期服务记录密集:

程序委员会服务 (近期):

会议 服务年份
ISCA 2024, 2025, 2026
MICRO 2020, 2021, 2023, 2024, 2025, 2026
ASPLOS 2021, 2024, 2025, 2026
HPCA 2025, 2026
MLSys 2026
EuroSys 2026
SoCC 2022, 2024
SC 2022
ISPASS 2021, 2026
ICS 2024
ISMM 2026
ATC (external review committee) 2025

其他学术服务: - IEEE Micro Top Picks 2023 评选委员会委员 - ACM SIGARCH Computer Architecture Today 博客定期撰稿人 (2020年至今)

七、Connection 圈层总结

高鸣宇的学术关系网络可以从以下几个圈层进行概括:

第一圈层:Stanford MAST Lab 学术血脉

高鸣宇是 Kozyrakis 学术家族嫡系传人,这条血脉上溯至 David Patterson (图灵奖得主) 和 Gerald Estrin (计算机体系结构先驱)。在 Kozyrakis 的众多博士毕业生中,高鸣宇是唯一回国在中国高校任教的学者,这使得他成为 Stanford MAST Lab 学术传统在中国体系结构学界的关键传承节点。其博士期间的合作伙伴 Mark Horowitz (Stanford VLSI Group) 及同门 Jing Pu、Xuan Yang 等构成了他在 Stanford 的核心学术圈。

第二圈层:清华 IIIS 学术生态

在清华交叉信息研究院,高鸣宇置身于姚期智院士创建的顶尖学术环境中。他与马恺声的密切合作构成了 IIIS 体系结构研究的双子星——IDEAL Lab 侧重数据中心的内存架构与安全计算加速,ARChip Lab 侧重 Chiplet 与 AI 算法设计。两人的联合培养项目覆盖西安交通大学和上海交通大学,形成了跨校的体系结构研究网络。

第三圈层:国际学术合作网络

回国后,高鸣宇的国际合作网络持续扩展,已从 Stanford 的单一节点延伸至: - MIT:与 Song Han 在 AI 加速与模型压缩领域的深度合作 - UC Berkeley:与 Ion Stoica (Databricks 创始人) 在大规模推理系统领域的合作 - ETH Zurich:与 Onur Mutlu 在处理在内存 (PIM) 领域的合作 - 多机构联合:参与包含十余位作者的大规模合作论文,覆盖 RISC-V 开源芯片、密码计算加速等前沿方向

第四圈层:产学研转化网络

高鸣宇构建了从学术界到产业界的完整转化通道: - 平台层面:通过交叉信息核心技术研究院 (西安) 和上海期智研究院两个平台推动成果转化 - 创业层面:创立西安智芯华玺信息技术有限公司,直接参与 Chiplet 芯片产业化 - 企业合作:与字节跳动在 HPCA Industry Track 发表联合论文,学生输送至华为、字节跳动、DeepSeek、Moonshot、蚂蚁集团等头部企业 - 人才通道:已毕业本科生多赴 Stanford、MIT、Princeton 等顶尖高校继续深造,构建了国际化的人才回流潜力

整体特征

高鸣宇的学术网络呈现出"一脉相承、双平台驱动、多圈层辐射"的特征:以 Stanford MAST Lab 的学术血脉为根基,以清华 IIIS 和西安/上海产学研双平台为驱动,向国际学术界(MIT、Berkeley、ETH)和国内产业界(字节跳动、华为、阿里等)多向辐射。他的研究从早期的神经网络加速器 (TETRIS) 逐步扩展至近数据处理 (NDP/PIM)、密码计算加速 (ZKP/FHE)、GPU TEE 安全计算、以及大模型推理优化等多个前沿方向,在 ISCA、MICRO、ASPLOS、HPCA 四大顶会均有持续高质量产出。2025年晋升高鸣宇为长聘副教授并入选 HPCA Hall of Fame,标志着他已成为国际计算机体系结构领域具有重要影响力的青年学者。