近日，第57届微架构国际研讨会（The 57th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture, MICRO 2024）在美国奥斯汀召开。网安学院体系结构与可信系统团队论文“A Compiler-Like Framework for Optimizing Cryptographic Big Integer Multiplication on GPUs”被该会录用，网安学院助理研究员纪卓然是该论文的第一作者，并受邀作口头报告，通讯作者为网安学院教授鞠雷。这是山东大学首次以第一完成单位及通讯作者单位在MICRO上发表论文，论文合作单位包括蚂蚁集团、香港理工大学和泉城实验室。

随着数字数据的增长和安全问题的增加，隐私计算技术变得日益重要。大整数乘法是实现隐私计算的关键，但由于其复杂性和对特定应用的定制实现需求，使得GPU加速面临挑战。本文提出了一种编译器式框架IMCompiler，它能自动为密码系统中使用的整数乘法生成优化的GPU代码。该框架采用“前端-中间表示-后端”结构，其中“中间表示”采用分段整数乘法算法，将架构特定优化与密码学参数分离。“前端”可以轻松地将具有各种高级参数的整数乘法转换为“中间表示”，而“后端”专注于为每种设备调优单个 GPU 代码，实现自动代码生成。实验表明，与 Nvidia 官方库CGBN相比，IMCompiler的加速效果达到了1.42倍。

体系结构与可信系统团队致力于通过大规模并行与软硬件协同设计加速隐私计算在实际应用场景中的落地，近一年在ASPLOS、HPCA、MICRO、PPoPP等顶级会议上发表了系列研究成果，其中在MICRO2024、ASPLOS 2024、HPCA 2023发表的三篇长文均为山东大学首次作为第一完成单位及通讯作者单位在体系结构“四大顶会”上发表成果。同时，团队积极推动隐私计算技术的开源生态建设及应用落地，鞠雷教授担任“山东大学—蚂蚁集团隐私计算联合研究中心”负责人以及隐语社区学术委员会常务委员。

微架构国际研讨会是最具影响力的体系结构领域顶级会议之一，与ISCA、HPCA、ASPLOS并列计算机体系结构四大顶会。

图文：沈雨彤

审核：魏普文