计算机性能到了瓶颈

 

据英国《新科学家》12月16日报道，美国全国研究委员会最新公布题为《计算性能的未来：游戏终结还是到更上一层楼》的报告称，几十年来，计算机性能获得了突飞猛进的提高，但如果软件业没有发生巨大的改变，没有新式芯片推出的话，这种发展势头将戛然而止。未来计算机能力的提升，将带来一场大革命。

　　计算机性能到了瓶颈

　　在上世纪80年代到90年代之间，微处理器的速度大大提高，但横亘在眼前的两个障碍意味着计算能力的提高在未来10年会碰钉子。随着晶体管变得越来越小，并越来越紧密，微芯片记录数据的速度在2005年就达到3千兆赫，目前已趋向平稳，这是因为速度如此之快的芯片产生的热量太多而无法用于智能手机和个人电脑中。这种稳定水平有可能终结摩尔定律，即集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

　　因此，制造商通过在一个芯片上建造两个、4个甚至8个处理器核来解决这个问题，但该研究报告警告说，摩尔定律仍然处于麻烦中：目前晶体管的功效不可能被提高得更多，且计算性能“在10年内也将囿于能耗所限而无法有很大提高”，解决这个问题需要科学家研发出新的晶体管架构。

　　并行计算可模拟核爆炸

　　更重要的是，多核芯片通过让其处理器分摊任务来获得速度优势，为了让这一点更加有效，研究人员必须设计出能并行执行多任务而不是一个接一个串行执行任务的软件。

　　这一点听起来似乎很有潜力。全国研究委员会主席、美国模拟器件公司首席技术官塞缪尔·富勒表示，“并行计算提供了一条更加清晰的道路”来维持计算速度的增长，并行计算才是王道。

　　并行计算能很好地处理很多科学计算，诸如模拟天气和核爆炸等。但该报告警告，为串行运算而编写的大量软件转变到能有效地并行工作，是“非常困难的任务”，它要求新的软件工程过程和工具，也要求程序员重新接受培训来使用它们。

　　不过，目前正在研究并行处理的克雷公司计算机专家雷·艾利斯表示，并行计算并非新想法，“科学家也已取得了一些成绩”。他认为，通向并行计算最简单的道路30年前就已经完成。

　　新一轮产业革命全靠电脑技术

　　从理论逻辑看，生产力是人类社会发展的最终动因，在当代世界，科学技术是第一生产力，即科学技术是生产力决定性和先导性的因素，而电脑是最现实的科学技术应用的核心。如果说，马克思时代，蒸汽机是最伟大的革命家，那么，在当代世界，电脑就是最伟大的革命家吧！

　　19世纪60年代开始第二次产业革命。第一阶段以发电机、电动机为主体技术，这些技术依靠了电磁理论。第二阶段的主体技术是无线电通讯技术。

　　20世纪40年代开始的第三次产业革命，主要是电子计算机、原子能、空间技术与生产自动化等。

　　当代世界，美国和日本早已在计算机领域展开竞争，不过，日本过于性急，以机器人研发制造作为发展战略重点，针对世界市场尤其是中国市场的需求不足；而美国则以个人用电脑为主，既符合世界市场需要，又便于组合，从而在上世纪90年代比日本棋高一着风光一时。

　　据参考消息 (本文来源：重庆晚报 )