学术人才培养管道停滞:为何产业界必须支持学术界

Computer Architecture Today 博客,向广泛的计算社区介绍计算机体系结构的当前活动、进展和未来方向。 作者:Vijay Janapa Reddi,发布于 2025 年 5 月 6 日 | 标签:Industry

学术人才培养管道停滞:为何产业界必须支持学术界

研究管道正在停滞

美国国家科学基金会 (NSF) 冻结了所有对外拨款,包括新的奖励和现有拨款的预定付款。《自然》杂志称,几天之内,超过1000 个 NSF 研究项目被突然取消,导致大约 7.39 亿美元的研究经费被暂停。这项几乎没有解释的指令在学术研究生态系统中造成了混乱,这是《自然》杂志描述为前所未有的攻击的更广泛趋势的一部分。

在深入探讨之前,让我明确一点:这与立场或意识形态无关。支持教育和研究应该像清洁的空气或安全的道路一样,是基础性的。它是维系社会的共同基础设施的一部分。当这个基础出现裂缝时,其后果会远远超出实验室的范围。

其影响是深远的。实验室已被迫暂停运营。研究生面临着完成学业的不确定性职业生涯早期的教职员工失去了他们的第一笔主要拨款,有时仅仅在他们开始工作和建立实验室几个月后。院系正在冻结招聘,推迟博士生录取,并竭力维持核心基础设施的运转。整个学术研究事业正在停滞,不是因为缺乏想法,而是因为支持已经消失。曾经是美国稳定的创新引擎,现在却在政策和沉默的重压下步履蹒跚。

与此同时,那些从美国高等教育中受益的人在哪里?那些科技巨头,他们的创始人和工程师是在这些机构中接受培训的,他们的核心技术是在这些研究环境中孵化的?大学只能独自捍卫美国高等教育的承诺。对于这种中断,没有应急计划,没有行业紧急基金来拯救实验室,也没有关于维护学生资助的指导。每个部门、PI 和机构都在即兴发挥,试图弥补在每个关节处都出现裂缝的管道——这个管道几十年来一直将人才源源不断地输送到行业的金库中。

系统设计者将此识别为 pipeline stall(管道停滞)。输入(资金和机构支持)被阻止。输出(受过培训的学生、已发表的研究、可用的原型)正在匮乏资源,从而产生不断增长的依赖性危害。推进想法的管道阶段(实验室、顾问、基础设施)被冻结,价值无法传递到下一阶段。当管道停滞问题没有得到及时解决时,延迟会累积,依赖关系会中断,并且故障会通过整个执行路径向后传播。

这篇博客是行动呼吁。它呼吁我们的研究人员、教育工作者,尤其是那些直接受益于高等教育的行业领导者和校友们,与建立我们的系统团结一致。它特别要求行业(作为一个整体),超越沉默的支持,对它所依赖的研究管道承担可见的、公开的责任。

学术人才培养管道正在停滞,需要我们所有人,特别是那些已经从中获益的人,挺身而出,成为科学的管理者,并捍卫使他们的成功成为可能的学术基础。

我们都认可的遗产

我们不需要提醒 SIGARCH 社区我们共同的历史。这个社区的每个成员都知道,我们领域具有里程碑意义的创新并非完全来自产品路线图,而是来自拥有联邦资金的大学实验室。你们知道这些故事。你们亲身经历过,或者你们在经历过这些故事的人的指导下学习过。

系统创新的故事与公共研究密不可分。RISC、乱序执行、推测预取、向量处理、GPGPU 和多核——所有这些突破都是在大学实验室中形成的,由联邦支持提供动力。这些不是渐进式的产品功能。它们是概念上的飞跃,有时是激进的,需要时间、自由和学生人才来探索。这些突破并没有停留在实验室里。它们重塑了整个行业。公共投资通过三个持久的途径推动了创新:

成为全球基础设施的学术工具。RISC-V,现在已成为全球开放标准,最初是加州大学伯克利分校的一个研究项目。gem5 模拟器对于计算机体系结构研究至关重要,它源于威斯康星大学麦迪逊分校和密歇根大学在 NSF 支持下所做出的努力。随着它不断发展以满足研究界的需求,它将继续获得联邦支持。LLVM编译器框架现在嵌入到从 iOS 到数据中心的各种设备中,它是在联邦资金的支持下,在伊利诺伊大学启动和开发的。

成为行业巨头的研究项目。Google 起源于斯坦福大学由 NSF 资助的数字图书馆项目。Akamai 源于麻省理工学院在互联网流量方面获得联邦资助的研究,帮助构建了现代网络的content delivery层。Qualcomm 的早期无线突破源于联邦政府的资助,这要归功于加州大学圣地亚哥分校和加州大学洛杉矶分校的教职员工。Siri 的起源可以追溯到联邦政府在认知助手方面资助的工作。这些例子都表明了公共研究如何孕育了技术,并最终转变为具有变革意义的公司。

成为标准的基准。SPECMLPerf 定义了系统评估的公平性和可追溯性,它们是由学术界、国家实验室和行业之间的合作塑造的。SPEC 受益于 LLNL 等实验室的早期学术投入和支持。MLPerf 是通过斯坦福大学、加州大学伯克利分校和哈佛大学,以及国家实验室和领先的行业合作伙伴之间的广泛合作开发的。联邦资金帮助支持了在这些领域工作的研究生和首席研究员。

这只是一些例子,但它们并不是个例。它们是对思想、人才和基础设施进行持续公共投资的自然结果。当我们资助基础研究时,我们不仅仅是推进知识;相反,我们为行业奠定基础,培养领导这些行业的人才,并塑造定义我们未来的技术。

行业对学术研究的无声亏欠

在这日益混乱的局势中,行业界的沉默震耳欲聋。科技行业经常将其突破性进展视为内部创新的产物,就好像它们完全是从公司实验室中形成的。但正如我们所看到的,当今许多最具变革意义的进展最初是在公共资助的大学研究中构思、开发和完善的,远远早于它们被那些现在从中获利的公司商业化。

此外,在 Google、Meta、NVIDIA、AMD 和 Apple 等公司领导研究创新和基础设施开发的工程师和研究人员都是在公共资助的大学中接受培训的。MapReduce、TensorFlow、CUDA 和无数其他定义行业的系统的架构师都是从 NSF 和 DARPA 资助的学术实验室开始的。他们在一个没有季度盈利压力的空间里学习了他们的技艺。

然而,这种公共投资的回报却极不对称。数百万美元的研究捐赠分散在各个大学。一些品牌奖学金支持少数博士生,而维持这些项目的规模需要更多的人才。有时,非营利性联盟会提供额外的支持。所有这些都是有价值的,但与建立在这个基础之上的行业工资、股票期权和利润率相比,就显得苍白无力了。

与此同时,学术界继续承担着负担:培养下一代人才,维护开放基础设施,并管理社区基准和标准——而行业却占据了财务回报的绝大部分。这不仅仅是一种不平衡;它对维持行业未来的管道构成了生存威胁。

在这个构建了当今科技巨头的研究生态系统正承受着前所未有的压力的时刻,它们集体声音的缺席说明了一切。行业必须挺身而出,支持和捍卫公共管道。否则,它可能会扼杀其未来发展的源泉:

你们中的许多人,我们深受信赖的同事、合作者和行业朋友,都明白这一点。然而,在这一刻,仅仅理解是不够的。我们需要你们站出来,现身并采取行动。你愿意做的一件事是什么?说出来,做出来,让它发挥作用。并且不要犯错:采取行动的需求是迫切的。

受到威胁的人才管道

没有什么比保护人才管道更需要紧急采取行动了,人才管道是我们成功的基石。将我们这么多人带入这个领域的管道不再仅仅是处于危险之中;它已经开始崩溃。我们构建的每一个芯片、编译器和系统都有一条可以追溯到本科生、研究生和博士后的人脉。

后果已经显现。学校正在暂停博士生招生,并且不确定它们是否能够支持学生。一些录取通知书正在被撤销。享有盛誉的 NSF 研究生奖学金今年的获奖人数减少了一半。本科生 REU 项目是许多有抱负的科学家进入研究领域的关键切入点,因为他们支持他们第一次接触研究,这些项目的资助点从大约 200 个减少到仅仅 50 多个。博士后正在被解雇和终止合同。一位 PI 将这种情况描述为“就像身处战争——你只是在试图生存。”

与此同时,65 个 NSF CAREER 奖项被取消,这对职业生涯早期的教职员工将产生深刻的影响。计算机体系结构尤其脆弱。该领域的研究依赖于昂贵的基础设施——模拟器、芯片流片和 FPGA。如果没有稳定的资金,实验室就会缩小或关闭。那些可能构建下一个伟大系统的学生将无法得到培训。**与云计算基础设施不同,学术基础设施不会在一夜之间恢复规模。**人才发展或研究连续性没有自动扩展。

长期以来一直是美国研究引擎基石的国际人才也面临风险。随着学术道路变得越来越不稳定,资金枯竭,许多人可能会犹豫是否要来——或者留下。越来越多的科学家现在正在考虑离开。欧洲正在积极地将自己定位为陷入困境的美国研究人员的避风港,呼吁进行“团结和吸引力繁荣”,以欢迎那些面临“动机不良和残酷的资金削减”的杰出人才。其结果可能是灾难性的人才流失,这将使美国的创新变得贫乏,并削弱科学。

也许这方面最令人担忧的是,这不仅仅是一场缓慢发展的危机;它正在发生。如果我们不采取行动,下一代系统人才可能永远不会进入该领域。

我们现在可以做些什么:ACT(行动)

我们知道系统社区以解决难题为荣。这就是其中之一。如果您关心创新、教育和研究的未来,请执行以下操作:

Advocate(倡导)支持《高等教育人民承诺》:无论您身在何处,如果您受益于美国高等教育,请让您的声音成为更大事业的一部分。帮助提高知名度、团结一致和公众压力。这种集体信号将有助于向我们的政策制定者表明,研究、教育和创新是我们愿意捍卫的价值观。它为他们提供了打赢这场战斗所需的道义支持。签署承诺。

Call(呼吁)行业贡献:要求您在行业的同事和朋友站出来。那些已经受益的人现在应该站出来支持。如果您在行业中,请要求您的公司承认其对学术研究管道的公共依赖。鼓励领导发布声明,为取消的研究提供桥梁资金,或直接支持学生和实验室。敦促他们与政策制定者互动。行业具有影响力——帮助它负责任地使用这种力量。发出这个呼吁。

Talk(谈论)超越回音室:如果您在美国,请联系您的参议员。但无论您身在何处,这项运动需要的不仅仅是政策。它需要人。联系您通常圈子之外的人:行业中的同事、以前的学生或产品开发中的朋友。如果我们每个人都将一个新的声音带入对话中,我们将成倍增加我们的影响力。让您的声音被听到。

**以下是将这些原则付诸行动的一个例子:**并非一切都必须是宏大的。我的妻子和我为波士顿的人们举办了一个后院烧烤派对——只是美味的家常菜和一个向行业、学术界和更广泛的社区的人们发出的开放邀请。超过 100 人参加了,包括我们 SIGARCH 社区的几位成员,不是为了议程,而是因为他们关心他们孩子和邻居孩子的更高教育。我们只是为对话、联系和反思教育正在发生的事情腾出了空间。从那天开始的讨论仍在展开,从而导致了行动。有时,最有意义的行动始于共享餐食(因为我们都喜欢食物)、诚实的对话和走到一起的勇气。

选择一个。联系一个人。今天就做。

结论

我感到惊讶的是,从行业领导者到科学公民,有这么多人害怕站出来。他们列举了对职业或社会后果的担忧。我理解这种恐惧。但是沉默,尤其是在现在,是一种共谋的形式。正如这种沉默揭示了一个令人不安的现实:在一个建立在勇气和创新基础上的领域中,我们变得不愿捍卫那些能够让我们开展工作的系统。做些什么——只是不要什么都不做。

我们生活在一个需要勇气的时代,当别人保持沉默时,我们需要勇气站出来;当别人仍然坐着时,我们需要勇气站起来;我们需要在学术界和工业界之间架起桥梁,而不是眼睁睁地看着差距越来越大。这种勇气不是我们必须独自召唤的东西。作为一个社区,我们可以一起找到它。我们有责任保护使我们能够取得成功的生态系统,并确保它为下一代蓬勃发展。对于那些身居要职的人来说,这意味着利用您的影响力,无论是领导研究实验室、指导工程团队还是制定公司战略,以保持我们领域智力基础设施的强大和活力。

正如《自然》杂志 2025 年 2 月发表的社论所说,“任何地方 的科学和科学家的攻击就是对 所有地方 的科学和科学家的攻击。英国皇家学会也发出了类似的警告,即以意识形态为由削减科学不仅威胁到国家进步,而且威胁到全球基于证据的创新结构。科学本质上是协作的;当它在世界的一部分被削弱时,其后果会向外蔓延。

现在是成为科学管理者的时候了——站出来支持我们所信仰的,以及什么是重要的,即使这很困难。而不是坐视管道停滞,或者让建立我们的系统悄然崩溃。我们计算的集体未来不仅取决于我们发明了什么,还取决于我们捍卫使发明成为可能的条件的意愿。找到您的目标以召唤勇气。我正在这样做是为了保护那些塑造我道路的机会——为了我美丽的女儿们,也为了你们的孩子们。现在就行动。

关于作者

Vijay Janapa Reddi 博士是哈佛大学的教授、MLCommons 的副总裁兼联合创始人,以及开源机器学习系统教科书TinyML edX 课程系列的作者。他的工作连接了计算机体系结构、机器学习系统和边缘计算。他热衷于帮助他人取得成功,就像他的导师、公共教育和学术管道曾经帮助他一样。

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