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PHD OPPORTUNITY · BOOKUNI

博士研究生岗位 F/M:面向基于Chiplet系统的多层级多目标设计空间探索

法国国家信息与自动化研究所Inria

巴黎 · 法国

有资助信息截止:2026年12月31日导师与申请资料 ↓

01项目概览

该博士项目致力于解决基于芯片片断架构的设计空间探索(DSE)中的复杂问题。其目标是开发一种新的设计空间探索方法,将多尺度模拟与多目标优化算法相结合,以在模块化芯片片断整合的挑战背景下提升设计效率。申请者应具备出色的编程能力,并拥有计算机架构或优化领域的相关背景知识。

02研究内容

任务: 摩尔定律的放缓以及单体芯片制造成本的上升,使得基于芯片片的架构成为未来系统的主导模式。基于芯片片的架构通过模块化整合多个系统级芯片(SoC)芯片,在利用异构半导体工艺技术的同时提升计算性能、集成密度和内存容量,并最大化硅片利用率。该架构基于专用功能组件的组装——包括 CPU 和 GPU 核心、内存模块以及特定领域加速器——这些组件均置于一个统一的系统中。 这种模块化范式通过组合可复用且独立优化的构建模块,使得复杂程度日益增加的架构能够高效设计。这种设计方法提供了前所未有的灵活性、可扩展性和成本效益。芯片级集成所实现的异构整合还使设计师能够针对每种功能选择最合适的工艺技术——例如,使用先进的节点来构建计算芯片级组件,而利用更成熟、成本更低的节点来处理I/O和内存功能。 然而,这种模块化特性带来了设计复杂性的急剧增加:设计空间不仅包含传统的核心级及内存层次结构参数,还涉及芯片片的组成、芯片片间通信架构、封装技术(2.5D 插入器、桥梁结构、3D 堆叠)以及热管理策略。此外,系统集成商还必须考虑来自不同供应商的芯片片的各种特性,这些芯片片具有不同的性能、功耗、面积及可靠性特征。这种多维度的设计空间使得传统的探索方法在计算上变得难以实现。 现有的 DSE 方法在应用于芯片模块式系统时存在若干关键缺陷。由于主机机器性能及内存限制,传统的周期精确仿真无法用于大规模多芯片模块系统。目前缺乏一个能够整合芯片级、芯片间以及封装级评估所需多种工具的统一框架。设计人员必须手动在架构模拟器、热模型、通信网络模拟器与封装分析工具之间切换,这导致评估过程中可能出现不一致性。 大多数研究方法仅关注一两个目标(通常是性能与功耗),而忽视了面积、成本、热性能以及实时性与老化指标。很少有框架能够以综合方式支持架构、映射与封装决策的共同探索。诸如选择哪些芯片块、如何分配工作负载以及如何进行封装等设计决策之间存在着密切的相互依存关系,但现有方法往往将其视为独立或依次处理的方式。 主要工作内容: 本论文提出了新的设计空间探索方法,以应对基于芯片模块系统的独特设计挑战。研究将提出一种 DSE 方法论,该方法论结合多尺度仿真工具、分析模型以及先进的多目标优化算法,从而探索基于芯片模块架构的广阔设计空间。为此,研究建立了正式的建模框架,以捕捉核心部件、芯片模块及芯片间设计参数之间的层级依赖关系。 其次,该研究提出了一种多保真度评估策略,整合了异构仿真工具——将快速虚拟原型设计与详细模型(热学、功率、通信及时序方面)相结合——以实现快速且准确的早期设计探索。第三,该研究调整了多目标优化算法,包括遗传算法和强化学习,以在庞大的异构设计空间中进行探索,并针对芯片级设计的层次性特征采用了新的技术方法。 该框架将在具有代表性的工作负载上得到验证,与最先进的方法相比,其在功耗、性能、面积方面,以及热管理、老化及实时性指标方面均展现出显著的提升。

03申请条件

技能: 候选人简历: 该申请者应在以下一个或多个领域具备扎实的背景: 计算机架构 设计空间探索方法 运筹学与组合优化及算法研究 期望具备良好的编程技能,优先掌握 C/C++ 和 Python 语言。 具备使用 GEM5 等架构模拟器以及低级系统编程经验将具有优势。 语言能力:具备书面英语熟练度及口语流利度。博士项目的面试将以英语进行。 关系处理能力:申请者将在研究团队中工作,并将定期召开会议。申请者必须能够清晰且详细地汇报其工作进展。 其他被重视的素质包括:开放思维、强大的整合能力以及团队精神。 最重要的是,我们寻求极具积极性的申请者。

04资助与待遇

福利包: 补贴餐食 部分公共交通费用报销 休假规定:每年7周年假 + 因RTT(法定工作时间减少)额外享有10天假期 + 可能享受特殊假期(如照顾生病的子女、搬家等)。 远程工作可能性(在任职6个月后)及灵活的工作时间安排 提供专业设备(视频会议、计算机设备借用等) 社会、文化和体育活动及项目 职业培训机会 薪酬: 税前月薪为2300欧元 申请该职位

05申请材料与流程

暂无中文译文,暂显示原文

Instruction to apply: Please submit online : your resume, cover letter and letters of recommendation eventually Defence Security : This position is likely to be situated in a restricted area (ZRR), as defined in Decree No. 2011-1425 relating to the protection of national scientific and technical potential (PPST).Authorisation to enter an area is granted by the director of the unit, following a favourable Ministerial decision, as defined in the decree of 3 July 2012 relating to the PPST. An unfavourable Ministerial decision in respect of a position situated in a ZRR would result in the cancellation of the appointment. Recruitment Policy : As part of its diversity policy, all Inria positions are accessible to people with disabilities.