简介

李清安，博士，武汉大学计算机学院教授。课题组信息网站

邮箱： qingan_at_whu_edu_cn

研究方向主要围绕编译优化、运行时系统与内存管理三大领域展开，重点关注资源受限的嵌入式与移动平台。具体研究工作涵盖以下三个方面：

编译与程序优化：面向移动应用开展AOT编译优化、二进制代码尺寸精简、冗余指令消除、SO文件瘦身及代码外联等编译器优化技术研究，有效降低应用体积与内存占用；
内存与运行时系统：聚焦垃圾回收优化、内存分配器设计、虚拟机故障检测及JNI安全防护等运行时系统关键技术，致力于提升移动设备的系统流畅度与稳定性；
端侧AI高效推理：探索KV缓存压缩（基于检索的量化编码）、多级权重量化、激活稀疏化以及NPU后端适配等方法，在低资源设备上实现深度神经网络的高效部署与推理加速。

在TC、TACO、TCAD、TVLSI等IEEE/ACM Transactions学术期刊和ASPLOS、OSDI、DAC、CGO、DATE、LCTES等学术会议上发表论文多篇。主持和参与多项基金项目、多项行业头部企业资助项目。CGO 2023, 2026, 2027 TPC；LCTES 2015 publicity co-chair。

教育经历

2020 - 2020 杜克大学访问学者
2010 - 2014 香港城市大学计算机系博士学位
2008 - 2013 武汉大学计算机学院博士学位
2004 - 2008 武汉大学计算机学院学士学位

教学

本科生课程：计算机系统基础、计算机组成与设计
研究生课程：软件优化技术
查看详情

科研（在研）

低资源设备上深度神经网络推理的软件优化方法（基金）
面向Android的虚拟机内存管理优化（企业）
面向Android的编译优化方法（企业）

科研（已结）

企业项目

Android应用的代码体积优化方法研究（企业），2024
- 基于编译和链接技术，优化Android应用的代码体积
面向国产NPU的深度学习框架适配与优化（CCF-飞腾基金），2023
- 针对国产AI加速器，基于TVM、MNN和PaddleLite等AI推理框架进行适配和优化
面向深度神经网络的图变换DSL研究（CCF-百度松果基金），2022
- 图变换优化方法
编译器内存优化，2023年
- 针对嵌入式芯片，研究编译优化方法，减少ROM和RAM的占用和需求
基于LLVM的RISCV代码体积优化研究，2021
- 在LLVM基础设施上，针对RISCV后端，定制和改进代码体积优化方法。
二进制级别代码小型化，2021
- 通过识别二进制代码中的不可达函数或基本块，并删除这些不可达的函数或基本块，来减少代码尺寸；最终降低系统内存、存储成本。
视觉算法DSL设计与编译技术，2018-2019
基于统计学习的软件缺陷预测，2017-2018
MCU C语言编译器，2016-2017
HICC语言编译器，2007-2010
- 代码尺寸优化是该编译器最重要的优化目标，对标Microchip的C编译器。
- 代表性方法1：通过分析代码的调用关系，尽量将相邻执行的的函数分配到同一个page，同时让同一个page内的多个函数共用同一条page select指令，减少代码尺寸。发表论文2篇：CASES 2013， ICSTE 2010。
- 代表性方法2：通过分析嵌入式系统中变量的取值范围，据此调小变量的类型位宽，进而节省对其进行操作的指令条数，来减少代码尺寸。发表论文1篇：CIT 2010。

基金项目

面向深度神经网络的内存分配与优化方法研究（基金）
基于多范式编程模型和张量优化的智能计算框架平台关键技术研发（基金），湖北省重点研发计划，2020-2023
基于DNN开发框架的高性能优化方法研究，NSFC，2019-2022
面向PCM内存的编译优化，NSFC，2016-2018
面向非易失性片上存储的编译优化，湖北省自然科学基金，2015-2016
面向嵌入式系统绿色需求的编译理论与方法研究，NSFC，2014-2017
编译导向的面向片上存储器的低功耗技术研究，教育部博士点基金，2014-2015
可信软件构造理论与方法研究，NSFC，2012-2015
可信编译理论与实现方法研究，NSFC，2009-2011

论文

编译优化

Hongtao Wu, Yu Chen, Mengfei Xie, Futeng Yang, Jun Yan, Jiang Ma, Jianming Fu, Chun Jason Xue, Qingan Li: Accelerating App Recompilation across Android System Updates by Code Reusing. CGO 2026: 577-588 (CCF B)
- 加速Android应用的重编译过程
- pdf
Shuo Jiang, Zhanhao Liang, Hanming Sun, Wenhan Shang, Bifeng Tong, Mengting Yuan, Chun Jason Xue, Jiang Ma, Qingan Li: Lightweight Code Outlining for Android Applications. ACM Transactions on Architecture and Code Optimization, 22(4), 163:1-23 (2025) (CCF A)
- 在Android手机上实现轻量级的代码外联（code outlining）优化方法
- pdf
Zhanhao Liang, Hanming Sun, Wenhan Shang, Mengting Yuan, Jingqin Fu, Jiang Ma, Chun Jason Xue, Qingan Li: Calibro: Compilation-Assisted Linking-Time Binary Code Outlining for Code Size Reduction in Android Applications. CGO 2025: 150-162 (CCF B)
- 利用代码外联（code outlining）方法缩减Android应用的软件尺寸，以提升系统内存性能。
- pdf
Jifeng Wu, Wei Li, Libing Wu, Mengting Yuan, Chun Jason Xue, Jingling Xue, Qingan Li: Effective Stack Wear Leveling for NVM. IEEE Trans. Comput. Aided Des. Integr. Circuits Syst. 42(10): 3250-3263 (2023) (CCF A)
- 一种改善NVM上栈内存的磨损均衡的编译方法
- pdf Source code
Qingan Li, Yanxiang He, Jianhua Li, Liang Shi, Yiran Chen, Chun Jason Xue: Compiler-Assisted Refresh Minimization for Volatile STT-RAM Cache. IEEE Trans. Computers 64(8): 2169-2181 (2015) （CCF A）
- pdf Source code.
Qingan Li, Mengying Zhao, Jingtong Hu, Yongpan Liu, Yanxiang He, Chun Jason Xue: Compiler directed automatic stack trimming for efficient non-volatile processors. DAC 2015: 183:1-183:6 （CCF A）
- pdf

运行时优化

Jiacheng Huang, Yunmo Zhang, Qingan Li, Qiu Junqiao, Chun Jason Xue: LifeLine: An Object-Page Lifetime Alignment GC Enabling Minimal Memory Copying for Mobile Devices. OSDI 2026.(Accepted. CCF A)
- 由于copying GC 对 UI 线程的阻塞太严重（带宽 + read barrier时间），Android 从 CC 转向 CMC，因为 CMC大幅减少了copy操作以及read barrier。但是，CMC 引入的page fault带来的不可控的尾延迟（tail latency），虽然改善了平均情况，却没有彻底解决甚至有可能恶化UI卡顿问题。我们的工作预测对象的生命期，并据此将相似生命期的对象分配到同一个内存页；这样GC时物理页面中的对象要么高存活率，要么低存活率，从而大幅降低了CMC导致的page fault，降低了尾延迟（P90 帧时间降低29%）。
Huinan Chen, Jiang Ma, Chun Jason Xue, Qingan Li: MTE4JNI: A Memory Tagging Method to Protect Java Heap Memory from Illicit Native Code Access. CGO 2025: 377-389 (CCF B)
- 利用ARM平台的内存标签扩展（MTE），提出轻量级的方法来检测Java堆内存越界访问
- pdf
Jiacheng Huang, Yunmo Zhang, Junqiao Qiu, Yu Liang, Rachata Ausavarungnirun, Qingan Li, Chun Jason Xue: More Apps, Faster Hot-Launch on Mobile Devices via Fore/Background-aware GC-Swap Co-design. ASPLOS (3) 2024: 654-670 (CCF A)
- 根据前后台手机应用的特性，提出垃圾回收和OS页面交换协同设计方法，减少手机应用的内存占用，提升智能手机的体验。
- pdf Source code
Wei Li, Ziqi Shuai, Chun Jason Xue, Mengting Yuan, Qingan Li: A Wear Leveling Aware Memory Allocator for Both Stack and Heap Management in PCM-based Main Memory Systems*. DATE 2019: 228-233 (CCF B)
- 设计了一个内存分配器统一管理栈和堆内存，来提升PCM内存的磨损均衡
- pdf

AI系统优化

Junhui He, Junna Xing, Nan Wang, Rui Xu, Shangyu Wu, Peng Zhou, Qiang Liu, Chun Jason Xue, Qingan Li: A²ATS: Retrieval-Based KV Cache Reduction via Windowed Rotary Position Embedding and Query-Aware Vector Quantization. ACL (Findings) 2025: 12451-12463
- 通过对KV缓存的编码和量化，优化KV缓存处理的计算和内存性能
- pdf source code
Chun Hu, Junhui He, Shangyu Wu, Yuxin He, Chun Jason Xue, Qingan Li: MLWQ: Efficient Small Language Model Deployment via Multi-Level Weight Quantization. EMNLP 2025 (CCF B)
- 基于多级权重量化的高效小型语言模型部署
- pdf
Junhui He, Shangyu Wu, Weidong Wu, Chun Jason Xue, Qingan Li: CHESS: Optimizing LLM Inference via Channel-Wise Thresholding and Selective Sparsification. EMNLP 2024 (CCF B)
- 通过激活稀疏优化，提升大模型的推理性能。
- pdf source code

英文论文列表：

DBLP

中文论文列表

中国知网