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张伟功


  张伟功
  
  博士,研究员
  
  首都师范大学信息工程学院计算机科学与技术系
  北京市海淀区西三环北路56号,邮编: 100048
 
  办公室: 北二区后小楼108室
  电子邮件zwg771@cnu.edu.cn   
  电话: 15810294158,010-68904789
  传真: 01068416830

 
一、个人简介
张伟功,博士,1967年生,山西临猗人,教授,博士生导师,北京市学术创新团队带头人,陕西省百人计划特聘专家。1989年7月毕业于大连理工大学计算机及应用专业,2003年3月在西安电子科技大学获得微电子学与固体电子学博士学位。1989年7月至2007年11月,在中国航天科技集团九院第七七一研究所从事高可靠嵌入式计算机研究工作,曾任七七一所副总工程师。2007年12月调入首都师范大学信息工程学院。
先后获得过“航天十佳科技青年”、航天时代技术创新奖、首都师范大学优秀研究生导师、首都师范大学优秀共产党员等荣誉称号,两度当选北京市学术创新团队带头人;获得过国防科技进步一等奖1项、二等奖1项,北京市科学技术奖二等奖1项、三等奖2项,北京市教学成果奖一等奖1项;获得国家发明专利授权22项,发表学术论文80余篇,编著书籍2部。主持国家自然科学基金等各类科研项目20余项。
主要研究方向:嵌入式系统体系结构、高能效计算、高可靠通信总线。
欢迎有志于高可靠嵌入系统、高性能计算体系结构领域研究发展的同学来攻读硕士、博士研究生!
、主讲课程:
本科生课程:《计算机系统结构》,《汇编语言程序设计》,《单片机基础》
研究生课程:《电子系统可靠性设计》
三、获奖及荣誉
(一)科研成果奖
1、某卫星数据管理计算机系统与串行数据总线的研制及飞行试验. 国防科技进步二等奖(3). 2003年.
2、航天时代技术创新奖. 2006年.
3、苛刻环境下高速高可靠串行通信总线. 北京市科学技术奖二等奖(5). 2008年.
4、新型嵌入式三模冗余容错计算机. 北京市科学技术奖三等奖(1). 2010年.
5、多渠道农业信息获取系统及应用. 北京市科学技术奖三等奖(5). 2013年
6、抗辐射加固微处理器BM3803. 国防科技进步一等奖(5). 2014年.
7、An Adaptive Non-Uniform Loop Tiling for DMA-based Bulk Data Transfers on Many-Core Processor. 34th IEEE International Conference on Computer Design(ICCD2016,CCF B类顶级会议)最佳论文奖(3,通信作者). 2016年.
(二)教学成果奖
1、以“质量工程”建设为契机,培养计算机师范专业高素质教育人才. 北京市高等教育教学成果奖一等奖(3). 2013年.
(三)荣誉称号
1、航天十佳科技青年. 2002年.
2、首都师范大学2010-2012年创优争先优秀共产党员. 2012年.
3、首都师范大学优秀研究生导师. 2014年.
四、主持的科研项目:
(一)纵向项目
1、2009.01-2011.12,高可靠嵌入式系统,北京市学术创新团队项目.
2、2012.01-2015.12,可动态重构的高可靠嵌入式系统总线研究,国家自然科学基金项目(No.61170009).
3、2013.01-2015.12,基于国产SoPC的部分动态重构平台研究,北京市自然科学基金项目(No.4132016).
4、2015.01-2018.12,SEU故障的系统级容错加固技术研究,国家自然科学基金项目(No.61472260).
5、2015.01-2017.12,嵌入式系统可靠性与数据处理技术研究,北京市学术创新团队项目.
6、2017.09-2019.12,信息物理系统计算支撑技术. “十三五”全军共用信息系统装备预先研究项目(公开).
7、2018.01-2018.12,基于UM-BUS总线的接入式体系结构模型研究,国家自然科学基金项目(No.61741211).
(二)横向向项目
1、2008.11-2009.06,综合电子演示系统SPARC V8主机板研制.
2、2008.01-2009.12,弹载SoC系统技术开发.
3、2009.01-2010.12,授时存储单元与测试系统研制.
4、2009.11-2011.11,综合电子演示系统SpaceWire总线.
5、2010.01-2011.12,三模冗余容错计算机技术开发.
6、2010.11-2011.12,智能演化芯片开发系统.
7、2011.05-2013.06,容错串行总线UM-BUS研制.
8、2012.03-2012.12,箭载计算机底层软件开发.
9、2014.03-2015.04,DSP-3计算机技术开发.
10、2017.10-2019.10,大规模FPGA单粒子故障仿真及故障注入系统研制.
五、论文、专著和专利
1、论文(标记*表示通信作者)
2018年:
(1)Mingcong Song, Kan Zhong, Jiaqi Zhang, Yang Hu, Duo Liu,Weigong Zhang, Jing Wang, Tao Li. In-Situ AI: Towards Autonomous and Incremental Deep Learning for IoT Systems[C]. 2018 IEEE International Symposium on High Performance Computer Architecture (HPCA). Vienna, Austria, Feb.24-28,2018:92-103.
(2)CHAO LI*, YUSHU XUE, JING WANG, WEIGONG ZHANG*, TAO LI. Edge-Oriented Computing Paradigms: A Survey on Architecture Design and System Management[J]. ACM Computing Surveys. 录用.

(3)王晶,申娇,丁利华,杨星,邱柯妮,张伟功*. 基于周期粒度的级间寄存器备份机制[J]. 电子学报. 录用.

(4)王晶,荣金叶,周继芹,于航,申娇,张伟功*. 软硬件协同设计的SEU故障注入技术研究[J]. 电子学报. 录用.

(5)田芳,王晶,张伟功. 基于程序数据冗余特征的高速缓存压缩校验技术[J]. 小型微型计算机系统. 录用.

2017年:

(1)Chenhao Xie, Shuaiwen Leon Song, Jing Wang*, Weigong Zhang, Xin Fu. Processing-in-Memory Enabled Graphics Processors for 3D Rendering[C]. The 23rd IEEE Symposium on High Performance Computer Architecture (HPCA2017). Austin, TX, USA, Feb.4-8,2017:637-648.(CCF A)

(2)Jing Wang, Xin Fu, Weigong Zhang*, Junwei Zhang, Keni Qiu, Tao Li. On the Implication of NTC vs. Dark Silicon on Emerging Scale-out Workloads:  The Multi-core Architecture Perspective[J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (TPDS). Vol.28(8),2017:p2314-2327.(CCF A)

(3)Chun Xue, Keni Qiu?, Weigong Zhang, Jing Wang, Yuanchao Xu, Mengying Zhao. Data Re-allocation Enabled Cache Locking for Embedded Systems[J]. Journal of Systems Architecture (JSA). Vol.77(2017),2017:p3-13.

(4)王晶,张伟功,周继芹,于航. 软硬件协同设计的SEU故障注入技术研究[C]. 全国抗恶劣环境计算机第二十七届学术年会. 杭州,2017.10.12-13:354-364.

(5)白瑞英,邱柯妮,张伟功*,周继芹. 面向UM-BUS总线系统低功耗设计的最大空闲时间消息调度算法[J]. 小型微型计算机系统. Vol.38(9),2017:2051-2055.

(6)JIQIN ZHOU, WEIGONG ZHANG, KENI QIU*, RUIYING BAI, YING WANG, XIAOYAN ZHU. Expected Completion Time Aware Message Scheduling for UM-BUS Interconnected System[C]. 2017 IEEE 20th International Symposium on Real-Time Distributed Computing (ISORC2017). Toronto, Canada, May.16-18,2017:60-66.

(7)JIQIN ZHOU, WEIGONG ZHANG*, KENI QIU, RUIYING BAI, YING WANG, XIAOYAN ZHU. Expected Completion Time Aware Message Scheduling for UM-BUS Interconnected System[J]. IEEE ACCESS. Vol(5),2017:27477-27490.

(8)张俊卫,王晶,张伟功,邱柯妮. 基于大数据的高能效数据中心服务器研究[J]. 计算机工程. Vol.43(8),2017:74-81.

(9)王利,王晶,张伟功,邱柯妮,陆克中. 内核参数对Spark负载性能影响的研究[J]. 计算机工程与科学. Vol.39(7),2017:1219-1226.

2016年:

(1)Keni Qiu, Qingan Li, Jingtong Hu, Weigong Zhang*, Chun Jason Xue. Write Mode Aware Loop Tiling for High Performance Low Power Volatile PCM in Embedded Systems[J]. IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS. Vol.65(7),2016:2313-2324.(CCF A)

(2)Zhang Weigong,Li Chao,Qiu Keni*,Zhang Shaonan. A Novel Time Synchronization Method for a Dynamic Reconfigurable Bus[J]. VLSI Design. Vol.2016:Article ID 5752080.

(3)Keni Qiu, Weigong Zhang*, Xiaoqiang Wu, Xiaoyan Zhu, Jing Wang, Yuanchao Xu, Chun Jason Xue. Balanced Loop Retiming to Effectively Architect STT-RAM-based Hybrid Cache for VLIW Processors[C]. 31th ACM Symposium on Applied Computing (SAC 2016). Pisa, Italy, April 4-8, 2016:1710-1716.

(4)Jing Wang, Yanjun Liu, Weigong Zhang*, Kezhong Lu, Keni Qiu, Xin Fu, Tao Li. Exploring Variation-Aware Fault-Tolerant Cache under Near-Threshold Computing [C]. The 45th International Conference on Parallel Processing (ICPP-2016). Philadelphia, PA, USA, August 16–19, 2016.(CCF B)

(5)Keni Qiu, Yuanhui Ni, Weigong Zhang?, Jing Wang, Xiaoqiang Wu, Chun Jason Xue, Tao Li. An Adaptive Non-Uniform Loop Tiling for DMA-based Bulk Data Transfers on Many-Core Processor[C]. 2016 IEEE 34th International Conference on Computer Design (ICCD2016). Phoenix, AZ, USA, Oct.3-5, 2016:9-16.(CCF B,最佳论文奖

(6)Keni Qiu, Junpeng Luo, Zhiyao Gong, Weigong Zhang?, Jing Wang, Yuanchao Xu, Tao Li, Chun Jason Xue. Refresh-Aware Loop Scheduling for High Performance Low Power Volatile STT-RAM[C]. 2016 IEEE 34th International Conference on Computer Design (ICCD2016). Phoenix, AZ, USA, Oct.3-5, 2016:209-216.(CCF B)

(7)周继芹,张伟功,邱柯妮*,朱晓燕. UM-BUS: An Online Fault-Tolerant Bus for Embedded Systems[C]. The 17th International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED 2016). Santa Clara, California, USA. 2016.3.15-16:198-204.

(8)于航,王晶*,周继芹,李亚,张伟功. 面向单粒子翻转效应的模拟故障注入技术研究[J]. 计算机工程与设计. Vol.37(1),2016:107-111,131.

(9)李超,邱柯妮*,张伟功,张少楠. 一种新型的动态可重构总线时间同步方法[J]. 微电子学与计算机. Vol.33(7),2016:60-63,68.

(10)王珍珍,杨志涛,王晶,张伟功. 基于BCH算法的高速缓存纠检错方案研究[J]. 微电子学与计算机. Vol.33(11),2016:124-128.

(11)Li Wang, Tianni Xu, Jing Wang*, Weigong Zhang, Xiufeng Sui, Yungang Bao. Understanding the Behavior of Spark Workloads from Linux Kernel Parameters Perspective[C]. ACM/IFIP/USENIX MiddleWare 2016. Trento, Italy. 2016.12.12-16. (CCF B)

2015年:

(1)张伟功,周继芹,李杰,王晶,丁瑞,邓哲,王嘉佳,杜瑞. UM-BUS总线及接入式体系结构[J]. 电子学报. Vol.43(9),2015:1776-1785.

(2)王晶,张俊卫,张伟功*,邱柯妮,李涛,吴敏华. Near Threshold Cloud Processors for Dark Silicon Mitigation: The Impact on Emerging Scale-out Workloads[C]. Proceeding of 2015 ACM International Conference on Computing Frontiers (CF’15).Ischia, Italy, May 18-21,2015.

(3)王晶,杨星,赵元富,张伟功*,申娇,邱柯妮. Multi-bits Error Detection and Fast Recovery in RISC Cores[J]. 半导体学报. Vol.36(11),2015:(115009-1)- (115009-8).

(4)董佳琪,邱柯妮*,张伟功,王晶,王珍珍,丁丽华. Multi-Bit Upset Aware Hybrid Error-Correction for Cache in Embedded Processors[J]. 半导体学报. Vol.36(11)2015:(114006-1)-(114006-5).

(5)王莹,邱柯妮,张伟功,周继芹. 基于动态可重构总线的冗余容错计算机体系结构[C]. 全国抗恶劣环境计算机第二十五届学术年会. 银川,中国. 2015.08.25-27:183-186.

(6)李亚,张伟功,周继芹,于航,杨小林. 面向SPARC V8的SOC软硬件协同仿真环境的设计与实现[J]. 微电子学与计算机. Vol.32(6),2015:120-125.

(7)李超,邱柯妮*,张伟功,罗俊鹏,徐远超. 基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统设计[J]. 电子技术应用. Vol.41(9),2015:142-145.

(8)李昱青,邱柯妮*,张伟功,徐远超. 基于PCIe的DMA传输在UM-BUS测试系统中的设计与应用[J]. 电子技术应用. Vol.41(8),2015:128-130,134.

(9)王芳良,张伟功,于立新等. 基准集在嵌入式系统性能分析中的应用[J]. 计算机工程与设计. Vol.36(1),2015:115-119,126.

(10)陕天龙,周继芹,王春亮,张伟功. USB在动态可重构总线测试系统中的设计[J]. 计算机工程与设计. Vol.36(2),2015:514-519,538.

(11) 朱晓燕,陶利民,张伟功等. 面向卫星数据系统的SpaceWire应用模型仿真研究[J]. 小型微型计算机系统. Vol.36(3),2015:616-619.

(12)王钊,张伟功. UM-BUS总线传输系统的建模与仿真[J]. 电子技术应用. Vol.41(4),2015:32-35.

2、编著书籍

1)张伟功,郑文丰. 漫说新科技—漫说物联网[M]. 科学普及出版社. 2014年3月. 100千字. ISBN:978-7-110-08405-2/TP393.4.

2)朱虹,尚媛园,张伟功. 数字逻辑[M].电子工业出版社. ISBN:978-7-121-23274-9.

3、已授权国家发明专利

(1)张伟功,段青亚,刘曙蓉,于伦正. 一种16位微处理器使用的伪四级流水结构. ZL03114502.7.

(2)于伦正,郝跃,张伟功,段青亚. 一种16位微处理器的系统结构. ZL03114501.9.

(3)辛明瑞,时晨,张伟功,靳加农. 微处理器的整数单元中五级容错流水结构的实现方法. ZL200510043107.5.

(4)辛明瑞,时晨,张伟功. 空间计算机抗单粒子翻转的存储器纠检错与自动回写方法. ZL200510041617.9.

(5)张伟功,朱晓燕,关永,张永祥,周全,尚媛园,朱虹. 基于微包协议的三模冗余容错计算机无缝重构方法. ZL200910000652.4.

(6)张伟功,朱晓燕,辛明瑞,周全,关永,张永祥,孙卫真. 三模冗余容错计算机精确同步的方法. ZL200910000651.X.

(7)张伟功,丁瑞,关永,尚媛园,胡永勤,周全,张永祥. 一种可动态重构的高速串行总线系统及控制方法. ZL200910180480.3.

(8)张伟功,尚媛园,丁瑞,朱晓燕,朱虹,关永,徐达维,杨新华. 可编程集成电路自动测试及归类系统. ZL200910224082.7.

(9)周全,张伟功,张永祥,梅虎,关永,朱晓燕,李志平. 混风式空气调节器及其控制系统. ZL200910147752.X.

(10)张伟功,丁瑞,高兰志,朱晓燕,张永祥,荣金叶,邱庆林. 基于硬件监视和微包协议的关键数据恢复方法. ZL201010579850.3.

(11)张伟功,辛明瑞,张永祥,荣金叶,丁瑞,朱晓燕,尚媛园,关永,邱庆林. SPARC V8监控软件中总线协议无关通信方法. ZL201110146881.4.

(12)朱晓燕,张伟功,邓哲,乔永强,尚媛园,关永,丁瑞,王嘉佳,杜瑞. 动态可重构串行总线中基于开关矩阵的数据传输管理方法. ZL201210083554.3.

(13)邓哲,杜瑞,张伟功,乔永强,朱晓燕,张永祥,尚媛园,关永. 动态可重构高速串行总线中错误控制方法. ZL201310295961.5.

(14)王晶,张伟功,李超,周继芹,邱柯妮,朱晓燕,徐远超. 动态可重构高速串行总线中的多主仲裁方法. ZL201510313606.5.

(15)周继芹,张伟功,陕天龙,李超,王晶,邱柯妮,朱晓燕,徐远超. 动态可重构总线监听系统中的通道健康状态记录装置. ZL201510398170.4.

(16)周继芹,张伟功,陕天龙,李超,王晶,邱柯妮,朱晓燕,徐远超. 动态可重构总线监听系统的三级缓冲存储装置与方法. ZL201510398169.1.

(17)王晶,张伟功,丁丽华,李涛,邱柯妮,王珍珍,董佳琪,朱晓燕. 嵌入式微处理器高速缓存4位数据翻转错误的纠正装置与方法. ZL201510508446.X.

(18)张伟功,邱柯妮,丁丽华,王晶,李涛,王珍珍,董佳琪,朱晓燕,徐远超. 高速缓存多位数据翻转错误的检测及容错装置与方法. ZL201510507410.X.

(19)张伟功,王晶,丁丽华,邱柯妮,李涛,王珍珍,董佳琪,朱晓燕,徐远超. 嵌入式微处理器高速缓存的混合纠错装置与方法. ZL201510507409.7.

(20)王晶,张伟功,申娇,尚媛园,杨星,吴敏华,邱柯妮,朱晓燕. 面向SPARC V8处理器的自修复双冗余流水线及容错方法. ZL201510884593.7.

(21)王晶,张伟功,申娇,杨星,尚媛园,邱柯妮,朱晓燕. 一种双模冗余流水线的故障检测及回退方法. ZL201510701242.8.

(22)王晶,张伟功,申娇,杨星,吴敏华,邱柯妮,朱晓燕. 一种双模冗余流水线的自校验及恢复装置与方法. ZL201510884595.6.

六、研究生

2017级:

祁鹏年、王慧、张霖、陈折桂、于子涵、王姗、李珂瑶、马春宇

2016级:

王海青(博士生)、侯志化、王旭、田换换、梁伟伟、胡茜、孙丰霞、王小丽

2015级:

田芳、白瑞英、冯绍辉、王影龙、孙斌、袁江斌、王利、杨璐

2014级:

王莹、申娇、张少楠、罗俊鹏、张俊卫、刘衍军、丁利华

2013级:

周继芹(博士生)、张彤、董佳琪、李昱青、李超、王珍珍

2012级:

于航、杨星、王钊、陕天龙、王芳良、闫文林、何萌萌、吕静、寇璐、

孔鹏、牛爽

2011级:

邓哲、李亚、王春亮、杨小林、王晨、王怡蕾、胡峻铭、王少伟

2010级:

杜瑞、栾中、卢岩、侯雪峰、宋洪超

2009级:

巴峰、底素然、王嘉佳、周华章、陈川、韩宝媛

2008级:

荣金叶、邱庆林、杨博、胡永勤、王建、徐达维、杨新华、牛惠卓

 
 
About Me
Weigong Zhang (张伟功) was born in Linyi county, Shanxi province, China in 1967, received his Ph.D. in Microelectronics and solid state electronics from School of Microelectronics, Xidian University, China, in 2005. Before that, he received his B.Sc. from science and technology, Dalian University of Technology, China, in 1989. He is the Beijing academic innovation team leader, the member of Embedded Expert Committee of Chinese Institute of Electronics.
 
He is currently a professor, the Doctor supervisor at College of Information Engineering, Capital Normal University, China begin at 2007. While working as a research fellow in the High-reliability Embedded Systems Beijing Engineering Research Center and the Reliability of Electronic Systems Technology Beijing Municipal Key Laboratory. During 1989-2007, he engaged in high reliable embedded computer systems research work in Xi'an Institute of microelectronics technology, served as assistant engineer, engineer, senior engineer, professor, deputy chief engineer.
 
Weigong Zhang was rewarded “Top Ten Youth of Science and Technology of CASC”, “Capital Normal University Outstanding Supervisor”, “Beijing Municipal Academic Innovation Team Leader”. He received scientific and technological progress awards three times (first-class once and second-class twice), Beijing municipal science and technology awards three times (second-class once and third-class twice), Beijing municipal teaching award (first-class). He owned 13 patents and published 2 books and more than 60 papers. Currently he is the leader of two national natural science foundations of China (NSFC) and one Beijing municipal natural science foundation.
 
Research Interests
Reliable Embedded System, Reliable high-speed device interconnection.
 
Contact Me
Weigong Zhang
College of Information Engineering,
Capital Normal University,
Beijing 100048, China
Phone: +86-10-68904789
Email: zwg771@cnu.edu.cn
 
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