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杭电李其泽的计算机系统设计研究破壁之旅
2026-10-15 14:37:00
记者 陈显婷 通讯员 程振伟

  刚刚确定直博某985头部高校计算机专业的李其泽,在杭电以精研计算机系统设计为师生所知。“计算机系统设计,可是硬骨头,李其泽却乐在其中。”指导老师章复嘉说。

  如果说算法竞赛比拼的是“解题”,那么系统能力大赛比拼的,更像是“造一台软硬件协同设计的、能够实现AI功能的计算机系统”。在不同的赛道上,参赛者要亲手设计处理器、编写操作系统内核,或是完成智能计算算子,任何一个赛道都涉及底层知识、软硬件协同和漫长调试。

  全国大学生计算机系统能力大赛因此被公认为大学生竞赛中最硬核的大赛之一。李其泽是杭电卓越学院计算机英才班大四学生,却在这条路上一步步“破壁”:2026年全国大学生计算机系统能力大赛操作系统设计赛内核实现赛道一等奖,2025年智能计算创新设计赛(先导杯)ONNX赛道三等奖,2025年CPU设计赛(龙芯杯)个人赛三等奖。

  下决心“从底层实现一个处理器”

  大二下学期的计算机组织与结构课程上,章复嘉老师介绍了龙芯杯和处理器设计相关比赛。此前李其泽也了解过算法竞赛、服务外包和大学生创新创业训练计划等项目,但都没有产生很强的参与意愿。真正吸引他的,是“从底层实现一个处理器”。

  他后来回忆,当时并没有一个特别宏大的念头,“只是觉得这件事值得真正动手试一试。”

  对普通人来说,计算机系统能力有些抽象。如果说程序员写应用是“开车”,那么系统能力就是理解发动机、变速箱和电控系统如何协同工作,更是设计它们能够协同工作的能力。计算机的“发动机”是CPU,操作系统是负责调度资源的中枢,编译器则把高级语言翻译成机器指令。这意味着上手更难、反馈周期更长,但也更能让一个人真正理解计算机是如何工作的。

  从CPU到AI算子,在连续实践中找到方向

  李其泽最初并不清楚自己具体应该走哪条路。章复嘉老师没有替他做决定,而是把比赛信息、选题推进、问题讨论和方向调整等串成一条持续的实践线,让他在完成项目的过程中判断自己真正感兴趣的方向。

  龙芯杯让他接触到处理器底层设计;先导杯和后续在芯片公司的AI高性能实习,又让他面对AI工作负载、自研芯片和算子开发。几段经历叠加,让他逐渐确认:自己真正感兴趣的是AI体系结构和算力问题,尤其希望从硬件与软硬件协同的角度继续深入。

  这种判断并非来自一时冲动。硬件设计受到性能、面积、功耗、流片周期和成本等现实条件约束,必须在设计阶段更加谨慎。李其泽说,“这种在明确约束下反复权衡并完成实现的过程很有吸引力,有一种工程上的美感。”

  在李其泽的成长过程中,两位指导老师的协同培养发挥了重要作用。邬惠峰老师依托工业互联网研究院,为学生提供科研实践的平台和条件;章复嘉老师则在长期指导中,结合学生的兴趣特长、能力基础和个人发展意愿,帮助他们探索适合自己的方向。两位老师的培养并不局限于某一场竞赛或某一个项目,而是着眼于学生的长期发展,根据不同阶段的成长需求给予持续支持。

  这种培养也不仅限于专业学习。除了讨论技术问题和研究方向,老师们同样关心学生的学习节奏、生活习惯和身体健康。工业互联网研究院还通过“老带新”的方式,让不同年级的学生在共同实践中相互学习。李其泽从大一起就在邬惠峰老师的安排下接触嵌入式开发,从LED到RTOS,再到后来尝试独立编写文件系统。

  随着实践不断深入,章复嘉老师又结合他的兴趣与能力,引导他从处理器设计、操作系统逐步探索到AI计算与体系结构领域。在这一过程中,李其泽逐渐找到了自己真正感兴趣的研究方向。 

  享受“系统跑通瞬间的激动”

  全国大学生计算机系统能力大赛在高校学科竞赛体系中,是出了名的“难而繁杂”。获得操作系统设计赛内核实现赛道一等奖,是李其泽和队友毛顿开和吴立文联合实现的。李其泽主要负责调度器的实现。在调度器方案上,三人有过不同想法,最终经过讨论,他们选择了更接近Linux的方案。

  李其泽说,这是一次很平常的技术讨论,大家提出依据,再结合系统目标作出选择。相比于个人英雄式的灵感爆发,他更相信团队在长期相处中形成的默契。一起训练、比赛和生活,一起去哈尔滨、安徽等地参赛,让他们熟悉彼此的做事方式,信任是在共同完成项目和日常相处中逐渐形成的。

  真正让他感到“系统跑通了”的节点,是把Bash shell移植到自己的操作系统中,并能够正常启动和交互。看到shell真正运行起来,他们才确认前面的多个系统模块已经能够协同工作。李其泽第一时间把结果告诉了队友,“大家的激动和获得感,是无与伦比的。”

  系统调试很少有一蹴而就的。在龙芯杯CPU设计赛中,最棘手的是外设控制器部分:每次修改都需要重新编译、排队上板,反馈周期很长。经过几天反复尝试,李其泽重写了控制器,并最终解决了问题。

  这段经历让他认识到,系统调试依靠的不是某个瞬间的灵光一现,而是对现象的持续观察、对实现细节的理解,以及在较长反馈周期下保持耐心。

  不追逐热门,把感兴趣的问题做深

  直博之后,他最想研究的是面向AI工作负载的软硬件协同优化,并把重点放在硬件和体系结构一侧:理解真实AI工作负载对计算、存储和数据通路的需求,再从硬件设计与系统协同的角度寻找优化空间。

  从CPU设计到AI算子开发,再到操作系统内核实现,李其泽的大学轨迹像一次不断向计算机底层破壁的旅程。驱动他的不是某个戏剧性瞬间,而是兴趣、实践和团队支持。

  如今,他已获得计算机体系结构方向直博拟录取资格,即将继续踏上系统研究之路。对想走系统能力路线的学弟学妹,他的建议很朴素:先动手确认自己是否真的感兴趣;不要被潮流裹挟,适合自己的才是最好的。这条路或许漫长,但值得一步步走下去。

(责任编辑 余新花 陈显婷)

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