本研究方向旨在对新型体系结构（多核众核、加速器以及新型存储器环境）支撑下的系统软件及相关关键技术开展研究，包括：1）图计算机，研究基于FPGA的图计算/图分析加速器及其编程模型及运行时环境；2）内存计算，研究面向新型非易失性内存（如MRAM、PCRAM）的新型计算与存储模式及方法；3）数据流体系结构，研究面向大数据处理的高效、灵活的数据流体系结构及新型的计算模型。本方向承担了国家重点研发计划项目（首席）、国家973计划项目（首席）、863项目、国家自然科学基金项目（杰青、重点、优青、国际合作、面上、青年），并与一大批企业（华为、浪潮、曙光、中移动、Intel等）开展了广泛合作。设计了面向图计算的数据流抽象机，实现了基于FPGA的图计算加速器，开发了多模式融合的高并行图挖掘系统；提出了用户透明的历史代码持久内存移植方法，实现了支持RDMA的分布式共享异构内存（DSHM）池系统；设计实现了基于数据流的多图任务数据存储和访问优化机制，提出了首个联合通信（即综合考虑水平和垂直通信开销）最优的分布式数据流图调度算法。

相关研究成果已发表在IEEE/ACM Trans.等期刊和ISCA、MICRO、HPCA、ASPLOS、ICS、SC、MM、ATC、CGO、PACT、HPDC、ICDCS、VEE、MASCOTS、DATE、ICCD等重要国际学术会议上，获批美国专利6项。一些重要成果获得了2015年国家科技进步二等奖、2020年上海市科技发明一等奖。参赛Graph Challenge 2021，获得全球总冠军。

向图计算的数据流抽象机

基于FPGA的图计算加速器

基于异构内存的分布式内存池

基于数据流的多图任务数据存储和访问优化机制