近日,第59届IEEE/ACM国际微体系结构研讨会(The 59th IEEE/ACM InternationalSymposium on Microarchitecture,MICRO 2026)公布论文录用结果。我校计算机学院鲁力教授团队的论文《Hades: A Hardware-Resident Substrate for Energy Admission inIntermittent Computing》被大会录用。该成果实现了我校首次以第一署名单位在MICRO发表论文,也填补了中国西部高校以第一署名单位在该会议发表论文的空白。
论文第一作者为计算机学院2024级博士生王晗,通讯作者为鲁力教授。团队已毕业博士(现西南石油大学副研究员)张翀为论文第二作者和核心合作成员。其他作者包括团队已毕业博士(现哈尔滨工业大学副研究员)孟千贺,以及团队博士生赵一泽、张睿喆。
在需要长期无人值守的物联网应用中,感知节点往往部署于难以频繁维护的环境,传统电池受使用寿命限制,更换成本高,在低轨卫星、深海和地下管廊等场景中难以实施。为摆脱对电池的依赖,无源感知系统通过采集光能、射频、温差和振动等环境能量维持运行。然而,这类能量通常微弱且间歇,传统系统需先唤醒微控制器(MCU),在软件运行时完成能量采样、状态解析、任务调度和检查点维护。在弱能量条件下,相关管理开销最高可占输入功率预算的约70%,成为制约任务吞吐和能量利用率的关键瓶颈。

图1 传统软件主导的间歇计算架构:MCU被唤醒后需先完成能量监测与运行时管理,才能执行应用任务
针对这一问题,论文提出硬件驻留型混合信号能量准入架构Hades,构建独立于MCU指令流的硬件控制路径。在MCU启动前即以近零开销完成能量准入判断,避免反复执行能量轮询和准入调度等软件运行时代码。实验结果表明,该方案仅增加0.29%的芯片面积,便能将能量准入开销降低98%以上,使每焦耳能量完成的任务数提升至基线系统的2.4倍,端到端任务吞吐量最高提升至2.5倍,为无源物联网设备在弱能量、难维护环境中的长期稳定运行提供了新的体系结构路径。

图2 Hades能量准入路径:在MCU启动前即以近零开销硬件完成全流程能量管理
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智能计算系统团队长期围绕端侧智能、超低功耗无线系统、物联网计算与无线安全开展研究,致力于解决资源受限设备面临的感知、通信与计算难题。团队负责人鲁力教授主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等科研项目10余项,在IEEE/ACM MICRO、ACM ASPLOS、USENIX NSDI、ACM MobiCom等国际顶级会议和期刊发表论文90余篇。王晗现为团队在读博士生,依托团队长期研究积累,在鲁力教授指导下持续开展超低功耗无线网络与端侧智能计算研究,已以第一作者在IEEE/ACM MICRO、ACM MobiCom、IEEE/ACM ToN等CCF-A类国际顶级会议和期刊发表论文3篇,相关成果曾获ACM SenSys最佳论文奖,并入选ACM SIGMOBILE Research Highlights。
自1968年创办以来,MICRO持续推动处理器微体系结构、编译优化、芯片系统设计与软硬件协同等方向的发展。会议由IEEE和ACM联合主办,与ISCA、HPCA和ASPLOS并列为计算机体系结构领域四大顶级会议。截至2025年,MICRO历届共录用论文2473篇,其中中国大陆高校、科研机构或企业参与的论文仅115篇。