西北大學湯戰勇教授：面向智能芯片的編譯器研究進展

國家科學技術學術著作出版基金項目《智能芯片編譯器優化與代碼安全》（湯戰勇, 葉貴鑫, 童維媛著. 北京: 科學出版社, 2026. 3）一書旨在總結近年來作者課題組在編譯器優化、軟件與代碼安全方向的工作成果，聚焦面向智能芯片的編譯器研究進展。

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智能芯片編譯器優化與代碼安全購買

湯戰勇, 葉貴鑫, 童維媛著

北京: 科學出版社, 2026. 3

ISBN 978-7-03-084279-4

當前，芯片主題研究持續處于熱點方向。開展編譯器優化及代碼安全研究源于兩大機遇：其一，在長期的軟件代碼安全保護工作中，挖掘出諸多有研究價值的問題，并初步積攢一定成果，借此契機予以階段性梳理；其二，承擔項目期間積累了實踐經驗，特別是在人工智能編譯器方面，圍繞不同體系架構芯片的編譯器開發與保護工作，期望將上述研究成果以系統、完整的形式呈現給相關研究人員，拋磚引玉，以供參考借鑒。

2005 年，我在導師房鼎益教授的悉心指導下，開展代碼混淆與軟件保護領域的相關工作。彼時，西北大學作為國內最早開展軟件保護研究的少數幾個單位之一，積極探索該領域前沿。研究范圍全面覆蓋了從源代碼、中間代碼到二進制代碼的各個層面，以軟件代碼與編譯器為核心，展開了長期的持續性研究。其間，部分研究獲得了國內外一流企業的認可與資助，另有部分成果通過技術共享模式應用于實際場景，實現了落地。2018 年，承蒙國家留學基金管理委員會項目的資助，我前往英國蘭卡斯特大學進行學術訪問交流。在此期間，有幸與編譯器領域的著名學者王崢教授展開深度合作，這一經歷極大地促進了我對編譯器相關知識體系的深入理解與認知拓展。隨著研究工作的持續推進，發現編譯作為軟件生成過程中極為關鍵的一環，編譯器的優化與安全機制之間存在緊密且深入的內在關聯。在研究過程中，課題組有幸獲得多項國家級和省級科研項目的支持，從而相關研究得以持續推進。

《智能芯片編譯器優化與代碼安全》既有理論性前沿研究的總結，也集中反映了相關成果在實際應用中的突破。除歸納總結和整理國內外一流學者的代表性研究成果外，本書還重點介紹了最近幾年課題組發表在編譯器主流會議PACT、CC，程序語言頂級會議PLDI，軟件工程頂級會議ICSE、FSE、ISSTA，以及安全領域代表性期刊IEEE TIFS等上的系列成果，希望給從事相關方向研究的學者提供些許參考。

本書共7 章，第1 章圍繞智能芯片、編譯器優化、代碼安全性進行概要描述，介紹了部分概念；第2 章重點介紹傳統架構芯片編譯器優化所采用的方法；第3章重點介紹人工智能芯片編譯器優化，尤其是圖算融合優化對性能的改進；第4章主要介紹編譯器的安全性，并重點闡述典型的JS 編譯器和模糊測試；第5 章圍繞編譯后生成代碼的安全性展開論述，介紹不同層次的立體的保護技術；第6 章就如何將編譯優化的策略與安全防護結合展開描述，尋求既能提升安全防護強度，又不降低代碼性能的解決方案；第7 章對發展趨勢和未來的研究方向進行展望。

本書得到了國家自然科學基金項目(62372373、62472351、62102315)、國家科學技術學術著作出版基金項目、陜西省“三秦英才”特殊支持計劃項目、陜西省國際合作重點項目(2023-GHZD-04)、CCF-華為胡楊林基金項目、西安市先進計算與軟件安全重點實驗室建設基金項目、西北大學學科建設基金項目的資助，在此表示誠摯的謝意。特別感謝西北大學房鼎益教授在代碼安全保護方面給予的建議和長期幫助，感謝英國利茲大學王崢教授在本書所開展的系列研究中給予的指導。感謝博士研究生王梓旭、胡天敏，碩士研究生范鎮業、郗文強、葉春煜、張垚等，他們為本書順利出版做了大量輔助性工作。在撰寫本書過程中，參考了大量文獻，在此向文獻作者深表感謝！

本文摘編自《智能芯片編譯器優化與代碼安全》（湯戰勇, 葉貴鑫, 童維媛著. 北京: 科學出版社, 2026. 3）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-084279-4

責任編輯：鄭小羽，18049634557

本書首先深?剖析傳統架構芯片編譯器優化相關內容，回顧過往經驗與經典方法，為后續深?探討奠定基礎。緊接著，重點闡述人工智能芯片編譯器優化，詳細介紹其獨有的優化策略與技術要點，展現該領域在應對智能芯片需求時的發展與創新。在安全層面，本書圍繞編譯器安全與模糊測試展開，介紹如何運用模糊測試等手段發現編譯器潛在安全隱患。同時，聚焦編譯器代碼生成安全與保護，探討代碼生成階段保障安全的具體機制與措施，從源頭守護代碼的安全性。本書還探討了編譯器優化與代碼安全的協同，分析二者如何相互配合、相互影響，以實現智能芯片編譯器既能高效優化性能，又能筑牢安全防線的目標，為智能芯片技術的穩健發展提供全方位的理論支撐與實踐指導。

本書內容涉及智能芯片、編譯器原理、軟件工程、系統安全等多個方向，既可以作為編譯器軟件、系統安全等領域工程技術人員和科研工作者的學習資料，也可以作為高等學校、科研院所相關專業師生的參考書。

（本文編輯：劉四旦）

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