计算机体系结构国家重点实验室依托中国科学院计算技术研究所建立，是我国在计算机体系结构方面首个国家重点实验室。2011年10月，实验室经批准立项。2013年5月22日通过验收，主要从事计算机体系结构和系统设计方法领域的应用基础研究。实验室紧密围绕国家重大需求和计算机体系结构科学与技术的发展趋势，形成高端计算体系结构和设计方法、微体系结构、编译和编程、VLSI与容错计算、非传统计算机体系结构五个研究方向。发展目标是建立具有国际水平的计算机体系结构研究实验平台，为全国计算机体系结构研究提供基础支持。
依托计算机系统结构学科优势，不断攀登科技高峰
中国科学院计算技术研究所于1957年成立了我国首个计算机体系结构设计小组，半个多世纪以来，经过几代人的艰苦努力，在计算机体系结构与系统设计方法的科学研究、样机研制、人才培养等方面取得了令人瞩目的成就，形成了我国高性能计算机的研发基地，研制成功了我国首枚高性能通用CPU芯片。
上世纪九十年代，李国杰院士（计算所前任所长、计算机体系结构国家重点实验室学术委员会主任）带领团队自主研制出我国首台SMP（对称式多处理机）结构计算机——曙光1号，闯出了一条中国的高性能计算机之路。现在，在高性能计算机的世界舞台上，曙光无疑已经占有了一席之地。曙光团队解决了系统规模、计算密度、系统效能三大难题，实现了高效能计算机从十万亿次到百万亿次、千万亿次的跨越。进入二十一世纪，李院士高瞻远瞩地提出必须研制中国自己的高性能通用处理器。随着龙芯-1号2002年流片成功、龙芯-2号2003年流片成功，中国的高性能处理器设计技术迅速进步，引领带动了国内处理器研发的热潮。发展至今，龙芯2J处理器应用到4个重大战略应用，龙芯3A-1500投片成功，有望成为党政军信息化应用的主打芯片，通过对基础软件的优化大幅提升了龙芯平台党政军信息化应用的实际性能。
信息技术领域发展迅猛，日新月异。近年来，计算机体系结构领域面临着三大突出挑战：并行效率（可扩展性）、可靠性和功耗，这被称为阻挡计算机科技向前发展的三堵高墙。对这些基本科学问题的研究决定着计算机系统结构学科的发展趋势和应用前景，如集成电路技术的发展和新出现的应用模式给未来处理器的设计带来了严峻挑战，需要研究信息处理的新原理、新结构和新方法。在面向未来研究的思考中，实验室学术带头人认为以图灵计算模型和冯·诺依曼计算机结构为基础的计算机体系已经走过了半个多世纪的发展历程，现在无论是微电子器件还是体系结构都遇到了难以克服的障碍，世界各国努力从原理上创新，试图突破Exa级（1018）和Zetta级（1021）计算机的复杂性、功耗和可靠性壁垒。我国这方面的研究目前分散在通信、物理、生物等各个学科，而且大多是从器件层次上着手，缺乏从体系结构层次的整体考虑。
正是在这样的技术背景和发展趋势之下，依托计算所在体系结构领域近五十年深厚的科研积累，体系结构国家重点实验室应运而生。体系结构团队于2006年被获批成立了中科院计算机系统结构重点实验室（简称“院重”）。经历了五年的发展，院重团队2011年得到批准成立了我国计算机系统结构领域首个国家重点实验室。计算机体系结构国家重点实验室的发展目标是建立具有国际水平的计算机体系结构研究实验平台，为我国计算机体系结构研究提供基础支持，为提高我国计算机体系结构整体研究水平作出贡献。建设一支高水平、跨学科、结构合理的研究队伍，将学术骨干培养成为所在研究领域中享有国际声誉的科学家，在国际上代表国内最高水平，建立计算机体系结构领域国际一流的科学研究、技术创新和人才培养的基地。
实验室以计算机系统结构的学科优势为依托，围绕超并行计算机系统和多核处理器开展基础研究和高技术前沿探索。主要研究方向包括：高性能计算机系统设计理论，微处理器设计的新原理、新结构和新方法。通过研究新型高性能计算机的体系结构，面向新型体系结构的模拟仿真、操作系统、应用建模和优化技术，高端处理器的微体系结构，跨平台多系统虚拟化技术，大规模片上多核并行处理器设计方法，可扩展可重构处理器设计方法，并行程序设计模型、语言、编译，先进微处理器的代码生成与优化，计算机体系结构及微体系结构可靠性设计，多核处理器的自测试、自诊断、自修复设计，VLSI测试和设计验证方法，为高性能计算机系统和高性能处理器设计领域的发展持续提供创新方法和关键技术，解决本领域国家急待解决的重大关键问题，推动计算机系统结构学科的科技进步。
目前实验室已建立了良好的运行机制，开放与交流广泛，分别与法国国家信息与自动化研究院（INRIA）、英特尔公司、华为公司、曙光公司等成立了联合实验室。通过承办大型国际会议或在重要国际系列学术会议上作学术报告，有力推动了我国计算机体系结构领域的国际交流，扩大了国际影响。实验室已经装备了一流的实验设施，在瞄准国家需求和世界科学前沿，开展计算机体系结构研究过程中，取得了一系列具有国际先进水平的重要研究成果，在国内外具有广泛影响，成为承担计算机体系结构领域国家重大科研任务的主要研究基地和开放合作、学术交流的主要平台。
截止到2014年底，实验室有固定研究人员89人。其中，研究员25人（院士1人，国家杰出青年科学基金获得者3人，国家优秀青年科学基金获得者2人，国家百千万人才工程入选者3人、“万人计划”3人、“千人计划”3人，中科院“百人计划”6人），副研究员及高级工程师24人，在读研究生254人。经过多年建设，实验室在学术委员会主任李国杰院士和实验室主任孙凝晖研究员的带领下，已形成精干的、有凝聚力的研究群体。第一梯队是以徐志伟研究员、胡伟武研究员、李晓维研究员、张立新研究员等为代表的学术带头人。第二梯队是一批年龄在40岁左右，以陈世敏研究员、李华伟研究员、陈云霁研究员、韩银和、范东睿研究员等为代表的青年学术带头人和研究骨干，是实验室的中坚力量。
近几年，实验室已经建成了三大基础科研平台，包括端云软硬件设计平台，芯片设计与测试平台和新型微体系结构设计平台三大平台。并自主研发了八大自研平台，分别是基于Godson-T的节点内处理器异构的集群、众核处理器的在线3S软硬件研究平台、可靠性和功耗研究自研平台、HMTT访存分析系统、众核处理器并行编程方法研究平台、机器学习加速器的结构和编程研究平台、面向测量信息的日志记录分析平台、高效能可重构大数据处理加速引擎研究平台等。这些设备构建成实验室公共计算平台，自研创新平台与国外高校的水平相当。各设备全年不间断工作，为本学科多个研究方向的项目研究提供了实验验证、仿真和测试环境，并且均对外进行了开放与共享，给外单位和开放课题承担单位等的科研提供了有力的支撑和平台保障。
近三年来，实验室承担了国家973计划项目、国家863计划项目、国家自然科学基金创新群体、重大和重点项目、国家科技重大专项等多项科研项目，取得显著研究成果。在国际和国内期刊上发表论文356篇，其中SCI收录75篇，EI收录216篇。获得国家技术进步奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖1项，北京市科学技术奖二等奖2项，中国质量协会质量技术奖一等奖1项。2014年，实验室在领域四大顶级会议ISCA、HPCA、MICRO、ASPLOS发表4篇文章（发文量与CMU并列位于第16名），获得ASPLOS14最佳论文，MICRO14最佳论文，还发表了顶级期刊ACM trans on CS论文。
致力于成为产业创新的源头
在中科院“创新2020”新时期，计算所的定位是要做“计算机产业的技术源头”，而计算机体系结构国家重点实验室将是我国计算机产业技术创新“源头的源头”。
实验室主任、现任中科院计算所所长孙凝晖研究员表示，要成为中国计算机产业的源头，既不能与产业脱节，又不能离企业太近，还要加快原始性创新的产出速度和科研要素的流动速度。首先，学术的前瞻性是根基，要重视重点实验室等各类学科建设，着力培养高端科学家和拔尖青年学术人才，提升研究所的国际学术影响力。其次，加速转移人才和技术是重点，要通过专利许可与转让、商标授权、企业委托项目、职业技术培训等一切可能的形式来加速转移技术，通过体系结构和算法精品课程等特色鲜明的研究生教育、企业联合实验室、科研人员下海等多种模式加速转移人才。最后，分类服务四类企业是抓手，这包括PI创业的startup公司，企业联合实验室服务的领导型大企业，分所服务的地方特色企业，以Lab创业和支撑国家战略新型产业为特征的骨干企业。
实验室常务副主任李晓维研究员认为，实验室是从事应用基础研究的实验室，其特色是技术的辐射作用，很多技术创新的源头来自于实验室。通过创新方法到关键技术，由产品原型到产品，再到推进产业化，形成一条“想得到、做得出、用得上、卖得掉”的产业生态链。
从“强调价值导向的研究”这一宗旨出发，实验室肩负三大使命，一是为提高我国计算机体系结构整体研究水平作出贡献；二是弥补本土创新链条的欠缺，加强“源头”的创新力度；三是做对中国信息产业有价值的研究。具体而言，实验室要在十年之内完成两大突破，即研制艾级超级计算机和十亿级高通量计算机，以及研发出解决数据处理难题的数据处理器（DPU）。
近年来，实验室在“科研定位与创新”、“人才培养与队伍建设”、“文化建设与宣传”等方面取得了显著成绩。特别是随着国家重点实验室“建设期”的结束，计算机体系结构国家重点实验室已迈入到一个全新的发展阶段。计算机体系结构国家重点实验室将进一步加强内部管理与对外合作，加强计算所内外创新链上下游的协同、重点实验室内不同方向的协同，创造出有中国特色的人员、技术流动机制和利益回报机制，保障体系结构学科的可持续发展，为我国学科建设和科技发展贡献更大力量。
实验室主任简介： 孙凝晖，男，博士，研究员。1968年3月出生，籍贯安徽寿县。现任中国科学院计算技术研究所所长，计算机体系结构国家重点实验室主任。曾任国家智能计算机研究开发中心主任。先后作为技术骨干、技术负责人和项目负责人参加了包括曙光1号、曙光1000、曙光2000-I、曙光2000-II、曙光3000、曙光4000L、曙光4000A、曙光4000H，曙光5000，曙光“星云”等系列曙光高性能计算机系统的研制工作。1997年获国家科技进步一等奖，1995年、2001年、2003年、2006年、2013年五次荣获国家科技进步二等奖，1999年获中科院青年科学家一等奖，作为团队带头人的“曙光4000系列高性能计算机”于2005年获中国科学院杰出科技成就团队奖，2009年获得国家杰出青年基金资助。
实验室学术委员会主任简介： 李国杰，男，院士。1943年5月生，1995年当选中国工程院院士，2002年当选第三世界科学院院士。第九届、十届全国人大代表，中共十七大代表。曾任中国科学院计算所所长(1999年12月至2011年7月)，现任计算机体系结构国家重点实验室学术委员会主任、中科院计算所首席科学家、曙光公司董事长、中国计算机学会名誉理事长、国家信息化专家咨询委员会信息技术与新兴产业专委会副主任、英文版学报《Journal of Computer Science and Technology》主编、中国科学院学位委员会副主席、中国科大计算机学院院长、中国科学院大学计算机与控制学院院长等职。主持研制成功曙光1号并行计算机、曙光1000大规模并行机和曙光2000/曙光3000超级服务器,领导研制成功曙光4000超级服务器、曙光5000A高效能计算机，其中，曙光1号获1994年中国科学院科技进步特等奖和1995年国家科学技术进步二等奖；曙光1000获得1996年中国科学院科技进步特等奖和1997年国家科学技术进步一等奖。曙光2000和曙光3000分别获得2001年和2003年国家科技进步二等奖。领导计算所研制成功龙芯高性能通用CPU。
