从顶会50年，看计算机体系架构变迁

1

  契机  

从广义上讲，计算机体系结构这门科学主要为当前和未来的处理系统优化软硬件。尽管还有其他几个发表计算机体系研究的顶级会议，像ASPLOS、HPCA和MICRO, 但ISCA(国际计算机体系研讨会)是最古老、运行时间最长、最负盛名的计算机体系研究会议之一。自1973年，除1975年外，ISCA每年举办一次。今年将是ISCA成立50周年。因此，我们今天回顾过去50年的ISCA，以分析总结是谁和什么因素在这段时间内推动了计算系统的发展和创新。这篇分析是为了庆祝ISCA成立50周年。因此，应该相应地看待其范围。尽管我们在分析中非常注重数据的真实与可靠性(第2节)，但考虑到会议早期数字记录的框架和议题已经被保存很久了，故此可能会有一些错误和舍入痕迹。如果您有任何更正，请联系我们，我们可以更新我们的Arxiv草案以反映您的勘误。最后，像ISCA名人堂网站上的警示性评论所言(“一个真正的名人堂应该由影响力决定，而不是论文数量。”)，我们想承认，我们的一些数据可能只反映了部分事实。话虽如此，我们的研究仍然找到了几个有趣的趋势，我们认为这些趋势能够更广泛的影响社区并产生更深的见解。

2

  方法  

我们收集了关于ISCA的社区和机制是如何随着时间的推移而发展的相关信息、ISCA的行业和内容是如何随着时间的推移而发展的相关信息，以及关于ISCA出版人员的趋势。ISCA共发表论文2134篇。因此，手动对每篇论文进行分析和分类是非常具有挑战性的工作，其不但非常耗时，而且容易出错。所以，我们创建了一个脚本生态系统，利用DBLP和谷歌学术来收集尽可能多的信息。我们选择同时使用DBLP和谷歌学术进行研究，因为它们都用易于访问的格式提供了所需信息的子集。例如，谷歌学术可以很容易地统计论文的引用次数，而DBLP可以很容易地对特定年份或作者的ISCA出版物进行更多的历史搜索。此外，基于DBLP的脚本构建在已经用于维护ISCA名人堂的脚本之上，而后者本身是利用DBLP和CSRankings[1]脚本基础架构的修改版本。虽然这些资料库不能保证具有完全相同的信息，但我们尽力保持每个实验是自洽并符合所记录数据的。

然而，由于时间连贯性问题、命名问题(例如，DBLP和谷歌学术研究可能会认为“David Patterson”和“David A. Patterson”是不同的人)以及模式/格式差异等各种原因，我们没有尝试修复数据源的数据。对于有些特殊情况，特别是在现代互联网出现之前的ISCA中的档案，DBLP和谷歌学术都没有必要的信息。在这些情况下，我们使用每年ISCA会议记录的纸质副本(例如，总主席和项目主席的欢迎笔记)作为提交或接受论文数量等信息的最终权威证明。在此，我们感谢马克·希尔收集的ISCA议程表，这些证明是非常有价值的。

此外，我们对ISCA几十年的数据进行如下分组:1973-1982年、1983-1992年、1993-2002年、2003-2012年和2013-2022年。由于1975年没有召开ISCA，这意味着第一个十年只包含9年的出版物，而随后的十年则包含完整10年的出版物。为了保证在某些情况下的数据连贯性，我们选择的期刊不包括即将到来的2023年的出版物。同样，在某些情况下(例如，创建词云)，我们选择1973年、1983年、1993年、2003年、2013年和2023年作为“样本”年份来检查趋势，这是因为检查每年的计算机结构发展趋势将导致显著的重叠从而增大处理开销，但结果却没有太大变化。

多年来，ISCA在许多方面也有了显著的发展和变化。其中一个更有趣的数据是论文如何被引用和内建。ISCA早于搜索引擎和数字图书馆。例如，ACM的数字图书馆[2]始于1998年，IEEE Xplore始于2000年[13]。在20世纪70年代和80年代，寻找参考文献的相关工作是一项很庞杂的工作——你必须去图书馆阅读纸质论文，寻找参考文献——这就导致每篇论文的参考文献数量减少了。此外，ISCA(以及ASPLOS等其他会议)在2015年左右改变了参考文献的论文长度政策，希望增加计算机体系结构类论文的引用数量。Arxiv这样的平台、HPCA这样的新会议的加入，以及像ASPLOS这样的现有会议召开频率的变化（从两年一次改为一年一次），也都共同增加了每年计算机体系结构论文的数量。因此，直至2023年，每年在顶级学术场所发表的计算机体系结构论文大约是1990年的5倍。同样，与20世纪70年代和80年代的ISCA论文相比，如今每年发表的论文数量更多，并且ISCA鼓励这些论文引用更多相关的论文，这大大增加了最近ISCA论文的引用次数。例如，1978年ISCA的27篇论文平均引用12次(总数为316次)，而40年后的ISCA有63篇论文平均引用58次(总数为3636次)。ISCA 2018年的总数比1978年增加了约12倍。因此，2023年发表的计算机体系结构论文的引用次数可能比1990年的论文多25倍。我们还发现，较新的论文比较老的论文更有可能引用其他更近期的论文。同样，ISCA论文的作者数量也在逐年增加[8][12]。这种变化意味着更近期的ISCA论文更有可能被高引用，而且由于这些论文的作者的论文被大量引用，这会导致他们的文章更有可能被引用，形成雪崩效应。

3

  ISCA数据的趋势  

3.1 

ISCA社区和机制:增长趋势

图1显示了ISCA成立50年来提交给ISCA的论文数量、被ISCA接受的论文数量和ISCA的录取率。此外，绿线、红线和蓝线分别显示了这些指标的粗略趋势

ISCA论文提交:多年来提交的论文数量不断增长，反映了计算机体系结构社区的发展:ISCA 1973年大约有70篇论文提交，而ISCA 2023年大约有400篇论文提交，论文提交数量增加了6倍。然而，这种增长并不总是线性的。例如，1988年ISCA提交的论文数量与前一年和后几年相比有显著的增加。

更宽泛地说,在20世纪80年代末和90年代初，有些年份提交的ISCA论文数量呈下降趋势。在1988年ISCA首次在夏威夷举行时，ISCA的投稿数量大幅增加。然而，在这个时间段内的其他年份的投稿数量相对于前一年出现波动的原因目前还不太清楚。一种可能的解释是，ISCA试图保持单一投稿轨道。虽然这并不会比论文提交量对论文接受率产生更多的影响(下文将进一步讨论)，但这也许对论文提交量产生了寒蝉效应。这也是为什么一些其他计算机结构会议召开的时期，ISCA的投稿数量会出现下降，可能有些学者在选择投稿论文的对象时选择了其他会议，从而导致了一些波动。尽管如此，我们认为对在这段时间内提交的论文为什么减少做一些额外的分析是有必要的。

ISCA论文提交量和接受率:虽然在过去的50年里，论文的提交量显著增加，但被接受的论文数量(图1中蓝色部分)的增长速度要慢得多:从1973年的ISCA到2023年的ISCA，尽管论文提交量增加了6倍，但被接受的论文数量只增长了2倍。因此，ISCA的接受率(图1中红色部分)从1973年的~50% (ISCA)稳步下降到2023年的~20% (ISCA)。我们认为，这凸显了随着会议重要性的提高，ISCA的对投稿者及论文的选择性越来越强。

图1:在ISCA成立的50年里，提交论文的数量、被接受的论文数量和录取率是如何变化的。

每篇论文的作者数量:图2显示了50年来每篇被接受的ISCA论文的平均作者数量的变化情况。20世纪90年代末的统计结果表明，ISCA的平均每篇论文的作者数量在稳步增加[12]。图2显示，这一趋势在很大程度上延续到了现代。虽然早期的ISCA有一些论文只有一个作者，或者只有很少的作者(例如，1973年平均只有2.1个作者)，但数据显示，这种论文越来越少。正如在之前的统计结果[12]中指出的那样，我们认为这体现了在建立越来越大、越来越复杂的系统以及进行研究所需的配套方法(如模拟器、FPGA平台或真实系统)方面日益增加的难度和挑战。然而，有趣的是，这一趋势并不完全是线性的:例如，2007 - 2010年，作者的平均数量从4.7下降到3.7。目前还不清楚为什么会出现这种下降，因为在这段时间内，有像Annton和Corona这样的论文的作者数量很多。因此，我们怀疑这里的论文接受趋势中可能有一些异常点。在2019年(5.0)和2020年(6.6)之间，平均作者数量也有一个很大的峰值。我们认为，这一峰值与行业运行发展轨迹的介绍性论文的加入[11]有关，比如像AMD的Exascale论文，谷歌的TPU论文和Groq的TSP论文。

这些论文中的每一篇都至少有22位作者，一般来说，关于大型工程项目的论文往往有很多作者，这使得这些论文在ISCA被更频繁地接受时，每篇论文的作者数量的平均值显著增加。然而，即使在这类论文以外的其他论文中，作者的数量也在稳步增加。

项目委员会(PC):由于论文投稿量的大幅增加，ISCA主项目委员会(即不包括外部审稿人或推荐人)需要扩大。ISCA 1973年项目委员会只有11个成员，而ISCA 2023年项目委员会的成员数目增长到113个，在过去的50年里，项目委员会成员数量增加了10倍!事实上，在去年的ISCA项目委员会会议上，“冲突缩放室（Conflict Zoom Room）”的人数有时比1973年的原始ISCA项目委员会的人数还要多!

图2:在ISCA的50年里，每篇被接受论文的平均作者数量是如何变化的。

3.2 

ISCA产业和内容增长趋势

3.2.1 每十年词云（关键字集合）

我们考察摘要中的关键词在过去几十年里的变化，可以进一步了解ISCA在过去50年里的重点和内容是如何演变的。图3A-F显示了ISCA 1973、ISCA 1983、ISCA 1993、ISCA 2003、ISCA 2013和ISCA 2023的摘要中最常见关键词的词云。在过滤掉“The”等常用词之后，词云显示的是每一年所有摘要中具有代表性的关键词。具有代表性的单词的数量随年份而变化，从164到286个单词不等。这些词云介绍了几个有趣的趋势。最初十年的ISCA论文集中在设计硬件和系统(通常用于小型计算机)，包括航空电子和气象的专门设计。在较小程度上，其他的主题，如容错也出现在ISCA的第一年，这暗示这一领域的重要性日益增长，因为晶体管变得更小，设计更复杂。在随后的几十年里，不同层次的并行成为1983年、1993年和2003年ISCA会议的共同主题。主题包括故障感知计算、多处理器、同步、内存和高速缓存，以及指令级并行和其他增加给定处理器内并行性的技术。然而，随着登纳德尺度的逐渐凋亡，架构师们越来越多地转向并行和虚拟化，最初他们仍坚持进行多处理器和多核cpu的工作(ISCA 2003年，2013年)，后来越来越多地转向gpu和其他专用加速器(ISCA 2013年，2023年)。这并不奇怪，与前几年相比，加速器(如机器学习、机器人)、量子计算和安全等主题在ISCA 2023中显得更加突出，这表明这些工作负载在推动未来系统需求方面的重要性，同时由于暗硅、登纳德缩放的终结和摩尔定律的放缓，也促成了持续扩展多核CPU性能的挑战。

最初他们仍坚持进行多处理器和多核cpu的工作(ISCA 2003年，2013年)，后来越来越多地转向gpu和其他专用加速器(ISCA 2013年，2023年)。这并不奇怪，与前几年相比，加速器(如机器学习、机器人)、量子计算和安全等主题在ISCA 2023中显得更加突出，这表明这些工作负载在推动未来系统需求方面的重要性，同时由于暗硅、登纳德缩放的终结和摩尔定律的放缓，也促成了持续扩展多核CPU性能的挑战。

图4显示了每年关键词词数的累积分布。x轴表示词云中特征词的数量，y轴表示累计总百分比。数据显示，ISCA论文中的词汇量变得更丰富，这表明主题多样性增加(投稿人写作风格的变化也可能是因素)。

图4:每年关键词计数的累积分布函数

3.2.2 每年被引次数最多的论文

表1展示了ISCA召开的每一年被引用最多的论文，每十年被引用最多的论文用绿色突出显示。图5和6进一步进行了扩展，将这些论文按类型和主题进行了分解(使用第3.2.3节中讨论的相同方法)。检查这些每年被引用最多的论文，会发现一些有趣的趋势，这些趋势表明了ISCA的内容和主题在过去50年里是如何演变的，其中一些佐证了我们从3.2.1节的词云中得到的结论:

表1:1973-2022年各ISCA被引论文排名。每个十年被引用最多的论文用绿色标

第一个十年(1973-1982):正如Mark Hill所指出的[3]，在ISCA的开放十年中，多处理器论文呈上升趋势。这些论文跨越了几个主题——网络/互联、故障诊断，甚至关系数据库系统——都是针对多处理器系统或使用多处理器的。然而，这十年来被引用最多的ISCA论文是詹姆斯·史密斯(James Smith)关于分支预测策略的研究。尽管引用率不高，但ISCA的第一个十年也看到了其他主题的论文，如计算机体系结构教育(例如，Jonathan Allen的ISCA 1976年的论文)。虽然今天，这些更有可能出现在专业会议上，但在70年代，这些主题仍然是新生的，它们在主题中的存在表明了ISCA对各个领域创新的关注。

第二个十年(1983-1992):VLIW和多发射处理器在ISCA的第二个十年中加入了多处理器类论文。由于这些处理器的并行性，cache的条理性和一致性变得很重要:在1984年、1985年和1988年，这些主题的论文都是被引用最多的论文。此外，内存和缓存体系结构开始出现。例如，Jouppi关于缓存和预取缓冲区故障问题的论文，仍然经常是研究生计算机体系结构课程的必读材料（这并不奇怪，因为它在被引用最多的ISCA论文列表中排名第十，见表2)。例如，Jouppi关于缓存和预取缓冲区故障问题的论文，仍然经常是研究生计算机体系结构课程的必读材料（这并不奇怪，因为它在被引用最多的ISCA论文列表中排名第十，见表2)。

例如，Jouppi关于缓存和预取缓冲区故障问题的论文，仍然经常是研究生计算机体系结构课程的必读材料（这并不奇怪，因为它在被引用最多的ISCA论文列表中排名第十，见表2)。

第三个十年(1993-2002):1996年引入了SMT论文(同样，这也是研究生计算机体系结构课程的必读材料)。虽然被引用最多的主题是超标量处理器和事务性内存，但这十年是电源和热管理的高光时刻。在经历了几十年的技术和功率扩展之后，这一连串的活动暗示了一个指标逐渐不再适应当时的设计需要，即在21世纪初提出的的登纳德扩展速度放缓。例如，1998年关于流水线门控的论文和从2000年到2003年引用的背靠背顶刊论文都讨论了降低功率或建模的技术。

第四个十年(2003-2012):ISCA的第四个十年见证了多核架构的繁荣，在某种程度上，也见证了多核架构的萧条。几乎所有被引用最多的论文要么是关于多核架构的，要么是关于多核架构的互联、功率和热方面的研究，这一现象延续了过去十年。这十年结束时，Doug Berger、Hadi esmailzadeh、Karu Sankaralingam等人在暗硅上的工作指出了多核扩展的主要挑战，即功耗受限。

第五个十年(2013-2022):解决暗硅的下一步一般来说是专用化，过去十年清楚地表明了这一点:ISCA的第5个十年被引用最多的论文开始于一篇关于GPU功率建模和可重构架构的文章，但随后机器学习主导了列表的其余部分。从2015年到2021年，被引最多的论文都是机器学习架构的论文，而ISCA 2022年被引最多的论文(到目前为止)是关于同态加密和加密数据的加速器的。

3.2.3 整体被引用最多的论文

然而，它不一定能提供对这些论文分类的洞察。而且，在某些年份有多篇高被引论文，表1无法体现。因此，图7、8和表2分析了按类型和主题划分的前50名被引最多的ISCA论文[10]。类型分别是:

1. 微体系结构:可以在许多计算机内部使用的体系结构技术;

2. 体系结构:对完整计算机体系结构的描述或建议;

3.工具:帮助架构师设计计算机的工具，例如模拟器或测试基准。

观察图7中饼状图中的类型组合，微体系结构和体系结构在ISCA发表的论文类型中占据主导地位并不奇怪——毕竟，在过去的50年里，这些都是计算机体系结构社区的主要关注点。然而，有趣的是，帮助架构师的工具在前50名的论文中占了相当大的比重。事实上，前50名名单中只有3篇工具论文，但有2篇进入了前5名。这些工具类论文往往具有很强的生命力。例如，迄今为止在ISCA上被引用次数最多的论文SPLASH-2，在被引用次数最多的前10篇论文中，它比第二古老的论文早出现12年。然而，正如在2.1节中提到的原因，这使得论文排名衡量的指标更偏向与近期的论文。而这些障碍也使1973年第一届ISCA的一篇论文进入前50名名单(#42)更加令人印象深刻。它的作者是ISCA名人堂的Jack Lipovski，他也是ISCA的第一任总主席。

图9:前50名被引ISCA论文在过去50年中主题出现的热度图。

图9中的体系结构主题提供了更细粒度的分类;它使用与Top 50相同的分类方案来创建历年主题的热度图。由于当今芯片设计的口号是功耗-性能-面积，所以并行和功耗都是大切片也就不足为奇了。机器学习(ML)加速器在前50名被引用的ISCA论文中占有出人意料的大份额，因为目前对深度神经网络的热潮仅在十年前才开始——前50名中的7篇ML论文是在2014年至2017年期间在ISCA发表的。ML论文总体上是所有科学和工程[4]中被引用最多的论文之一。例如，2016年的ResNet ML论文有16.6万+的引用[5]。因此，今天ML的巨大流行可能会增加今后论文对ML加速器的引用。除了ML加速器，像并行、一致性/连续性、功率和互联等主题出现在被引用前50篇论文中至少10%的论文中——正如3.2.1节和3.2.2节中讨论的那样，图9再次强调了这些主题的重要性。此外，图9进一步展示了这些ISCA主题是如何随时间演变的。像ML这样的一些主题从2015年开始大量出现，而像并行这样的主题则在50年间反复出现，呼应了从多处理器到多核CPU的过渡。

将每年的饼状图(图7和6)与前50名的整体饼状图(图7和8)进行比较，可以发现几个有趣的趋势。某些主题，如并行(30%)和互联(10%)每年的排名前50的论文与总体排名前50的论文具有完全相同的所占比例，而微架构(70%)和工具(12%)论文每年引用排名前50的论文所占比例明显高于整体排名前50的论文(分别高出56%和6%)。

这暗示了一些旧的论文，特别是那些来自早期ISCA版本的论文，相对于较新的ISCA论文，可能没有那么多被引用，但仍然在当时产生了重大影响。此外，它还表明，近年来尚未有足够时间被引用到足以进入前50名的论文(例如，关于数据安全的论文)也正在产生重大影响。

最后，当检查发表了TOP 50论文的具体作者时，有几位作者脱颖而出2，包括Norm Jouppi (Google)，他获得了2次ISCA最具影响力论文奖，并共同撰写了2次前15名和5次前50名的论文。其他参与撰写了几篇前50名论文的还有Joel Emer(5篇)、Bill Dally(5篇)、Anoop Gupta(4篇)、Doug Burger(4篇)、Kourosh Gharachorloo(3篇)、John Hennessy(3篇)、Onur Mutlu(3篇)和Dean Tullsen(3篇)。

表2:50篇ISCA前50年高被引论文，包括发表年份、被引次数(截至2023年5月)、类型和主题。

3.2.4 一篇高被引论文的一生

图10展示了3.2.2节中每年被引最多的论文的年被引趋势。我们选择检查这些论文而不是整体前50名的论文，以解决之前讨论的关于较晚年份的论文获得更多引用的偏差(也因为这使它在制图上更简单!)y轴显示了发表后每年的引用数量。最接近x轴的点代表发表后的第一年，再之后的点代表后年，以此类推。圆圈的大小与当年的引用数成正比。此外，对于一些早期的ISCA论文，我们没有被引历史，所以那些年的被引次数最多的论文是缺失的。

尽管这些论文的引用方式有些不同，但存在几个共同的趋势。我们对这些趋势进行了讨论，同时也拿出了几个有代表性的示例论文。首先，20世纪70年代和80年代的许多TOP50论文都被缓慢而稳定的引用，通常在其发表日期之后持续35年以上依然有引用。然而，除了Jim·Smith在1981年ISCA上发表的分支预测论文外，这些论文在很大程度上没有像最近的ISCA论文那样出现大量的引用。相比之下，2005年之后ISCA的TOP50论文，包括ISCA 2007年的相变存储器论文、ISCA 2011年的暗硅论文、谷歌在ISCA 2017年发表的TPU论文，以及其他一些论文，往往很早就出现了非常大的引用爆发。其中一些论文在今天依然被高引用。因此，这些论文达到了非常高的引用数，并且成为有史以来被引用最多的ISCA论文之一(第3.2.3节)。总的来说，这些趋势似乎进一步展现了引文政策的变化和每年计算机体系结构论文的增加(第2.1节)。有趣的是，在这些时间节点之间，有几篇被引率最高的论文，包括SPLASH-2(被引率最高的ISCA论文，章节3.2.3)，表现出更有趣的趋势。这些论文一开始都出现了高引用的爆发，接下来一段时间的引用较少，然后在之后再次被高引用。我们相信这凸显了其中一些论文的高瞻远瞩——随着登纳德缩放定律的终结和摩尔定律的放缓，并行性(SPLASH-2，事务性内存，ISCA 1993)和功耗(watch, ISCA 2000)等主题变得更加流行，因此这些论文在后来的生命周期中再次变得热门。

图10:ISCA各年度高被引论文被引趋势。y轴表示发表后每年的被引数量(与圈的大小成正比)。之所以有误差，是因为我们没有一些较早的论文的引文历史数据。

3.3 

谁在ISCA进行发表?

3.3.1 ISCA的高产作者

为了表彰在ISCA提交和发表工作的顶尖研究人员，1995年Mark Hill和Guri Sohi创建了ISCA名人堂(HOF)[7]。自2020年以来，该榜单由Matt Sinclair更新和维护。当研究人员在ISCA发表八篇或以上的论文时，则可加入ISCA名人堂。在ISCA成立的前50年里，有125位ISCA作者达到了这个门槛。在这群杰出的架构师中，125位作者中有82位(66%)发表了至少10篇ISCA论文，125位作者中有15位(12%)发表了至少20篇ISCA论文。图11显示了每个作者在ISCA发表论文的时间的直方图分布。尽管我们的职业生涯跨度从不足10年到超过40年不等，但名人堂研究人员在ISCA的平均出版时间已经达到了约为20年。Dave Patterson在ISCA出版了50多年的作品。然而，研究名人堂的性别多样性也强调了我们继续努力改善我们社区性别多样性的必要性:虽然我们没有自我报告的数据，但我们使用性别API来获得性别多样性的估计[17]。基于此，我们发现只有9%的HOF作者是女性，这证实了之前研究中该领域严重偏向男性的趋势[16]。

此外，在1973年至2023年期间在ISCA发表的2134篇论文中，其中1075篇(50%)包括一位或多位名人堂的研究人员!这125名研究人员仅占前50年所有ISCA作者的2.5%，这是值得注意的一件事。然而，之前的工作表明，该领域的顶级研究人员发表的许多论文在各个领域[14][15]之间有些共同。当进一步考察这些作者在产业界和学术界之间的分工时，我们发现他们中约有14%主要在产业界工作，5%具有产业界/学术界的混合隶属关系，81%主要在学术界工作。这种作者划分证实并强化了Peter Kogge[8]在2005年之前的一项研究中的趋势。产业界与学术界之间的一个关键的区别是，虽然早期的ISCA有更多来自工业的出版物，但有一段时间，出版工业论文(例如，关于“真正的”产品)是具有很强挑战性的，因为设计和销售处理器的要求与ISCA论文中披露信息的期望之间存在冲突。好的一方面是，最近ISCA正努力添加一个行业特定的ISCA投稿轨道，这将有助于确保两个社区的论文在未来的ISCA中继续受到欢迎[11]。例如，ISCA 2021年被引次数最多的论文(TPUv4i论文)就出现在这条新轨道上。

3.3.2 每十年高产作者变化趋势

我们还进一步调查了高产作者在ISCA的前五十年中的变化趋势。下面我们列出了每十年的“高产作者”。在这种情况下，“多产”被定义为在十年内发表超过5篇论文(即在ISCA平均每隔一年发表一篇论文):3

第1个十年(1973-1982):Jack Lipovski, Howard Siegel, David Patterson, V. Carl Hamacher

第2个十年(1983-1992):Anoop Gupta、John Hennessy、Guri Sohi、James Goodman、Janak Patel、Mark Hill、Yale Patt、Andrew Pleszkun、Mark Horowitz、David Patterson、Edward S. Davidson、h.t. Kung、Susan Eggers、Wen-Mei W Hwu、Anand Agarwal、Henry M Levy、Jean-Loup Baer、Mary K Vernon、Randy H Katz、William J Dally

第3个十年(1993-2002):David Wood、Guri Sohi、Andre Seznec、Norm Jouppi、Steve Reinhardt、Yale Patt、Babak Falsafi、Brad Calder、Dean Tullsen、Dirk Grunwald、wenmei Hwu、Doug Burger、Jaswinder Pal Singh、John Paul Shen、Josep Torrellas、Kai Li、Kourosh Gharachorloo、Mark D. Hill、Trevor N. Mudge、Anant N. Mudge、Anoop Gupta、James E. Smith、Joel S. Emer、Luiz André Barroso、Margaret Martonosi、Mark Horowitz、Michel Dubois、Per Stenström、Sarita V. Adve、shubendu S. Mukherjee、Susan J. Eggers、Todd M. Austin、威廉·j·达利

第4个十年(2003-2012):Onur Mutlu、Josep Torrellas、T.N. Vijaykumar、Christoforos Kozyrakis、Babak Falsafi、Yale N. Patt、Mark D. Hill、Mikko H. Lipasti、Norman P. Jouppi、Thomas F. Wenisch、William J. Dally、David A. Wood、Doug Burger、Frederic T. Chong、John Kim、Krste Asanovic、Luis Ceze、Moinuddin K. Qureshi、Naveen Muralimanohar、Sanjay J. Patel、Timothy Sherwood、Trevor N. Mudge、Amir Roth、Anastasia Ailamaki、Chita R. Das、James E. Smith、Joel S. Emer、Karin Strauss、Mark Oskin、Milo M. K. Martin、Narayanan Vijaykrishnan、parthasaraththy Ranganathan、Rajeev Balasubramonian、Yuan Xie、Al Davis、Anand Sivasubramaniam、Benjamin C. Lee、Changkyu Kim、Christopher J. Hughes、Dennis Abts、Engin Ipek、Gabriel H. Loh、Hyesoon Kim、Karthikeyan Sankaralingam、Lizy Kurian John、Mark Horowitz、Mateo Valero、Mattan Erez、Michael C. Huang、Pradip Bose、Scott A. Mahlke、Stephen W. Keckler、Steven K. Reinhardt、Sudhanva Gurumurthi、Todd M. Austin、Zeshan Chishti

第5个十年(2013-2022):Onur Mutlu, Josep Torrellas, Yuan Xie, Nam Sung Kim, Jeremie S. Kim, Christoforos E. Kozyrakis, Frederic T. Chong, Hadi esmailzadeh, Jangwoo Kim, Jason Mars, Lingjia Tang, Sreenivas Subramoney, Jae W. Lee, Christopher W. Fletcher, Gennady pekhihimenko, Jae W. Lee, Mahmut . Kandemir, Margaret Martonosi, Minesh Patel, Moinuddin K. Qureshi, Nandita Vijaykumar, Satish Narayanasamy, Stefanos kasiras, Won Woo Ro, Yan Solihin, Abhishek Bhattacharjee, Carole-Jean Wu, Chita R. Das，Daniel Sánchez、David Brooks、David T. Blaauw、Jayesh Gaur、John Kim、Kunle Olukotun、Mattan Erez、Murali Annavaram、Rakesh Kumar、Reetuparna Das、Saugata Ghose、Thomas F. Wenisch、Tor M. Aamodt、Aamer Jaleel、Abdullah Giray Yaglikçi、Amir Yazdanbakhsh、Anand Sivasubramaniam、Antonio González、Ashish Venkat、Daniel A. Jiménez、Dean M. Tullsen、Eiman Ebrahimi、Gabriel H. Loh、Gu-Yeon Wei、Mengjia Yan、Minsoo Rhu、Ronald G. Dreslinski、Timothy Sherwood、Tony Nowatzki、Tushar Krishna、Amro Awad、Babak Falsafi、Bhargava Gopireddy、Daniel Lustig、David W. Nellans、David Wentzlaff、Hasan Hassan、Jaehyuk Huh、Jian Huang、Joel S. Emer、Juan Gómez-Luna、Ahn Jung Ho、Krste Asanovic、Leibo Liu、Lieven Eeckhout、Lois Orosa、Mike O’connor、Myoungsoo Jung、Natalie D. Enright Jerger、Phillip B. Gibbons、weishaojun、Yin Shouyi、Simha Sethumadhavan、Stephen W. Keckler、Sudhakar yalamanchlie、Tae Jun Ham、Tao Li、Tianshi Chen、Yaqi Zhang、Yoav Etsion、Yuhao Zhu

和以前一样，这些列表有几个需要注意的地方，包括后来几年的大量论文引用激增现象以及使用ISCA几十年的老作者近年引用量较低现象等。然而，这些数据仍然反映了一个不断增长的充满活力的社区，这个社区每个十年加入的新作者都让这个社区的群体变得日益多样化。

3.3.3  名人堂之路

图11和图12显示了125名当前成员进入ISCA 名人堂的其他详细信息。正如第3.3.1节所讨论的，图11的直方图显示，名人堂成员的平均“ISCA生涯4”(从他们的第一篇论文到最近一篇论文之间的时间”为20年。然而，这个范围是很大的:少则8年，多则46年。图12突出显示了这一点，它显示了ISCA名人堂成员的论文数量(在y轴上)如何随着他们的职业发展而增加(加入ISCA的时间在x轴上)。x轴的最大值为45，正如我们讨论的，这是目前所有名人堂成员最长的任期。

对于大多数名人堂成员来说，我们看到有三个不同的阶段:在他们职业生涯的早期，ISCA论文数量快速上升，在达到名人堂之后，ISCA论文数量缓慢但稳定增长，最后在他们职业生涯的后期，许多名人堂成员的ISCA论文数量再次增加。我们推测，这最后一个阶段的增长可能是通过合作或学生产生的额外论文导致的。然而，最要注意的是，近年来名人堂成员的数据变化很大。我们发现了近年来达到名人堂的作者的所需的ISCA生涯时间不断减少的趋势(类似于3.3.2节后面几个十年出现了更多的作者)。

3.4 

ISCA记忆

为了给我们的回顾画上一个句号，我们还调查了社区，以获得他们几十年来对ISCA的记忆。我们给所有123位ISCA名人堂的在世成员发了电子邮件，并向他们每人询问了三个问题:(1)他们最喜欢的与ISCA有关的记忆，(2)他们第一次参加ISCA的十年中有什么亮点，(3)他们最喜欢的ISCA论文。虽然许多人明智地拒绝回答第三个问题，但我们还是从参加前50届ISCA的名人堂成员中收集了宝贵的回忆。

这些故事中给人的深刻印象是，除了技术方面，受访者还非常重视ISCA的社区和社交方面。最具传奇色彩的年份是在欧洲和亚洲的举办ISCA的其中几年：我们多次听名人堂成员提起1998年巴塞罗那的宴会及其余兴派对，2010年法国港口城市圣马洛(Saint-Malo)精致的ISCA，以及最近的2016年首尔的美食和娱乐活动。ISCA研究人员记得他们第一次见面的时候、宴会上的食物特别好吃的时候、会议礼物特别有用的时候。例如，在圣地亚哥举行的1996年ISCA大会的一位与会者回复说，她仍然穿着那一年的人字拖，当你走在沙滩上时，你身后的沙滩上就会留下“ISCA-34”的脚印。总的来说，这些故事描绘了一段在构成我们领域的研究中加入面对面、人际关系维度的漫长历史。虽然只有一个，但我们甚至听到一位ISCA与会者对2020年COVID-19大流行高峰期间的“虚拟ISCA”有正面的回忆。

另一个共同的主题是研究人员在ISCA的首次演讲。其中一些记忆纯粹是美好的，但更多的是演讲前紧张时刻的记忆。当你在观众中看到著名和受人尊敬的资深研究人员时，那种令人生畏的时刻即使过去几十年仍旧历历在目——即使对ISCA的成员来说，几十年后的今天，他们在2023年ISCA的新作者面前扮演着同样的角色。我们收集的这组故事至少包含一个“初遇链”:当研究人员A深情地回忆起第一次在ISCA上见到他们的研究英雄——研究人员B时，另一方面，研究人员B提交了一个几乎相同的故事，讲述了他们第一次见到研究人员C时的兴奋。这些故事突出了ISCA的一个关键功能，这个功能在它过去的50年里一直保持不变:将新进入该领域的人与成熟的研究人员联系起来，形成一个社区。有关更具体的例子，我们请读者参阅我们作为#ISCA50庆祝活动的一部分所推出的特别系列社交媒体帖子。

4

  总结  

总的来说，我们的研究着重于过去50年ISCA的动态变化。主题发生了变化，社区也在发展，但五十年来，ISCA的影响力和多样性一直在增长。我们发现，随着计算机系统的发展，ISCA的主题也随之发展:包括小型机、通用单处理器cpu、多处理器和多核cpu、通用gpu和加速器。回想这些创新是如何帮助实现重大的社会变革，我们认为这凸显了计算机体系结构的重要性，以及未来50年ISCA持续创新的必要性。

展望未来是令人兴奋的。从目前的趋势来看，加速器、生物启发计算、碳感知计算/环境可持续性发展、边缘计算、伦理计算、量子计算和安全/隐私等主题似乎很有可能在未来几十年扮演重要角色。此外，随着摩尔定律的逐渐失效[9]，未来几十年有关晶体管的问题会很多，ISCA的后续几十年似乎需要重新思考系统应该如何设计，使用尚未被发现的、与众不同的底层计算基片。这也凸显出需要围绕新技术继续创新，并研究如何有效地打破抽象层(包括编译器、操作系统、VLSI等)，以便设计高效的未来架构。AI/ML在计算机体系结构设计中的应用也是一个值得注意的方向。

不管未来会发生什么变化，领导这些未来设计的研究人员必须从过去学习，以便最好地确定未来系统应该如何设计。在这里，我借用前辈的一段话来结尾表达我对他们的尊敬。

致Jack Lipovski, 他50年前的真知灼见到今日仍有参考价值:

从现在开始的十年后看，这次研讨会很可能是计算机体系结构的一个显著转折点。随着春季和秋季联合计算机会议的解散，计算机体系结构的一个主要论坛已经失去了。因此，我们开始了一个关于计算机体系结构的年度研讨会，每年在世界各地轮流举行。…

研讨会上的论文表明了计算机体系结构应当作为一门独立科学来发展。虽然很难解释在一个体系结构中做出的决策背后的推导过程，特别是在一个实用机器的体系结构中，但这种推理是一门科学的基础。…

我们希望与会者会强调关于架构背后的推导的问题，作者会为这样的问题做准备。如果这成为这个年度研讨会的传统，它应该引导作者在以后的研讨会上对他们的架构进行科学的解释。

——Jack Liposvki，第一届计算机体系结构年会论文集序言，

1973年12月9日- 11日，佛罗里达大学

本文作者

GaurangUpasani*，Matthew D.Sinclair^，AdrianSampson+，ParthasarathyRanganathan*，DavidPatterson*,%，Shaan Shah, Nidhi Parthasarathy, RutwikJain^

+康奈尔大学*谷歌%

加州大学伯克利分校^威斯康星大学麦迪逊分校

[gupasani, parthas]@google.com

[msinclair, rnjain]@wisc.edu [e-mail] [e-mail]

[shaan.shah365,nidhi.parthasarathy]@gmail.com

特别鸣谢

感谢电子科技大学长三角研究院（湖州）黄乐天老师与研究生张天泽同学在翻译和校正中提供的帮助。

参考文献

[1] Emery D. Berger. “CSRankings: Computer Science Rankings”, https://csrankings.org.

[2] ACM. “ACM Digital Library”, https://dl.acm.org/.

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[4]   Bec   Crew.   “Google   Scholar   reveals   its   most   influential   papers   for   2020”,   July   2020.https://www.nature.com/nature-index/news/google-scholar-reveals-most-influential-papers-research-citations-twenty-twenty.

[5] Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren, and Jian Sun. "Deep residual learning for image recognition." In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), pp. 770-778. 2016.

[6] Joint Computer Conference. https://en.wikipedia.org/wiki/Joint_Computer_Conference.

[7] Mark D. Hill, Matthew D. Sinclair, and Guri S. Sohi. “An International Symposium on Computer Architecture (ISCA) Hall of Fame.” https://pages.cs.wisc.edu/~arch/www/iscabibhall.html.

[8] Peter M. Kogge. "Long Term Trends of Computer Architecture Research Funding as Seen through ISCA." (2005), Univ. of Notre Dame CSE Dept. TR #2005-16.

[9] Samuel K. Moore. “The Transistor of 2047: Expert Predictions.” In IEEE Spectrum, June 2023.https://spectrum.ieee.org/the-transistor-of-2047-expert-predictions.

[10] David Patterson. "What Are the Most Cited ISCA Papers?," In Computer Architecture Today Blog, June 2013

[11] David Patterson. “Genesis and Reflections on the Return of Industry Products to ISCA 2020.” In SIGARCH Blog, June 2020. https://www.sigarch.org/genesis-and-reflections-on-the-return-of-industry-products-to-isca-2020/.

[12] Shubhendu S. Mukherjee. "What Should Graduate Students Know Before Joining a Large Computer Architecture   Project?"   In   ACM   SIGARCH   Computer   Architecture  News   25,   no.   1   (1997):   23-26.https://citeseerx.ist.psu.edu/doc/10.1.1.54.8293.

[13] IEEE. “IEEE Xplore”, https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp.

[14] Author Growth Outstrips Publication Growth in Computer Science and Publication Quality Correlates with Collaboration, S.M. Blackburn, K. S. McKinley, and L. Xie, arXiv 1909.022212, September, 2019.

[15] K. Borner, J. T. Maru, and R. L. Goldstone. The simultaneous evolution of author and paper networks. The Proceedings of the National Academy of Sciences, 101:5266–5273, 2004.

[16] Gender Trends in Computer Science Authorship. Lucy Lu Wang, Gabriel Stanovsky, Luca Weihs, Oren Etzioni Communications of the ACM, March 2021, Vol. 64 No. 3, Pages 78-84.

[17] Gender API. https://gender-api.com/.

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