Research Intern: Next-generation NPU and Agentic CPU Micro-architecture

Huawei envisions a world where technology connects people, empowers industries, and unlocks human potential. Guided by its mission to enrich lives through communication and intelligent innovation, Huawei stands at the forefront of global digital transformation. As a leader in Information and Communications Technology (ICT), the company pioneers breakthroughs in artificial intelligence, cloud computing, and smart devices—building the intelligent foundation of a fully connected world.

Durch seine Carrier-, Enterprise- und Consumer-Geschäftsbereiche liefert Huawei resiliente digitale Infrastruktur, fortschrittliche Cloud- und KI-Plattformen sowie transformative Geräte, die Fortschritt auf jeder Ebene ermöglichen. Huawei unterstützt 45 der 50 größten Telekommunikationsanbieter der Welt und bedient ein Drittel der globalen Bevölkerung in mehr als 170 Ländern und gestaltet eine Zukunft, in der Konnektivität zu einem mächtigen Katalysator für Chancen und nachhaltiges Wachstum wird.

Diese Geisteshaltung der mutigen Innovation wird von der Huawei Technologies Switzerland AG verkörpert. Von seinen Forschungszentren in Zürich und Lausanne aus treiben Pionierteams die Grenzen des Hochleistungsrechnens, der Computerarchitektur, der Computer Vision, der Robotik, der künstlichen Intelligenz, des neuromorphen Rechnens, der drahtlosen Technologien und der Netzwerke voran und gestalten die intelligenten Systeme, die die digitale Ära von morgen definieren werden.

Verantwortlichkeiten

• Die Forschung untersucht die nächste Generation von Neural Processing Units (NPUs) mit besonderem Fokus auf die Kern-Mikroarchitektur.
• Untersuchen und Prototypisieren neuer architektonischer Merkmale, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
• NPU Core Mikroarchitektur: Erforschung von Frontend-Mechanismen (Branch Prediction, BTB, Instruction Prefetching), Organisation der Registerdateien, Issue- und Wake-up-Logik sowie das Design von skalaren, vektoriellen und tensoralen Funktionseinheiten zur Maximierung des Durchsatzes und der Auslastung für KI-Workloads.
• NPU Backend und Speichersystem: Untersuchung von Backend-Strukturen einschließlich TLBs, L1-Caches und Scratchpads sowie Cache-Hierarchien und Speichersystemen, die hohe Bandbreite und niedrige Latenz zu den Recheneinheiten unterstützen.
• Agentic CPU Architektur: Design von CPUs, die auf agentische KI zugeschnitten sind, bei denen der Prozessor Tool-Calling, Agent-Logik-Planung und Kontextmanagement neben akzeleratorgebundenen Arbeiten behandelt.
• Resilienz gegenüber bursty Compute und Kontextwechsel: Entwicklung architektonischer Unterstützung für schnellen Kontextwechsel und hohe Thread-Level-Konkurrenz, die über das konventionelle 2-Wege-SMT hinausgeht und das Ressourcen-Thrashing und die begrenzte Kontextkapazität aktueller Designs mindert.
• Produzieren und Präsentieren von Forschungsarbeiten auf erstklassigen Konferenzen und in Fachzeitschriften (z.B. ASPLOS, ISCA, MICRO, HPCA).
• Aufbau und Pflege von Kooperationen mit führenden akademischen Institutionen und Fakultäten.
• Mentoring und Unterstützung von Junior-Forschern und Praktikanten in ihrer beruflichen Entwicklung.

Anforderungen

• MSc in Informatik, Elektrotechnik oder einem verwandten Bereich.
• Starker Hintergrund in Computerarchitektur und Mikroarchitektur ist ein Muss.
• Kreativität und die Fähigkeit, außerhalb der Box zu denken, um innovative Technologien zu entwickeln.
• Forschungserfahrung in mindestens einem der folgenden Bereiche:
• Computerarchitektur und Mikroarchitektur: Computerarchitektur und Mikroarchitektur moderner Intel/ARM/AMD CPUs, Nvidia GPUs oder Googles TPUs.
• Vektor- und Matrixerweiterungen: ARM SVE/SME oder Intel SSE/AVX/AMX.
• GPU-Programmiermodell: Verständnis von CUDA-Kernen und PTX/SASS-Anweisungen.
• Mikroarchitektur-Charakterisierung: Verständnis von Profilierung und Charakterisierung sowie Engpassanalyse von Anwendungen auf CPU/GPUs über Performance Monitoring Units (PMUs).
• Ausgezeichnete analytische, problemlösende und systematische Denkfähigkeiten.
• Starke Entwicklungs- und Prototyping-Fähigkeiten sind ein Muss.
• Starke zwischenmenschliche Fähigkeiten, mit einem kollaborativen Geist und der Fähigkeit, unabhängig zu arbeiten.

Warum uns beitreten?

• Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Ingenieuren von Weltklasse in einer offenen, neugiergesteuerten Umgebung.
• Zugang zu modernster Technologie und Werkzeugen.
• Chancen für berufliches Wachstum und Entwicklung.
• Wettbewerbsfähiges Gehalt und eine hohe Lebensqualität in Zürich, im Herzen Europas.
• Last but certainly not least: Teil innovativer Projekte sein, die einen Unterschied machen.