來源:中國科學(xué)報 記者:黃辛 時間:2013-09-23
9月21日,由我國科學(xué)家自主研制的世界首臺擬態(tài)計算機,在滬通過科技部組織的、以中國工程院院士金怡濂為組長的專家組驗收。這標(biāo)志著由中國科學(xué)家首先提出的擬態(tài)計算機技術(shù)成為現(xiàn)實,或為高性能計算機體系結(jié)構(gòu)發(fā)展開辟新的方向,從而成為改變計算機產(chǎn)業(yè)“游戲規(guī)則”的變革技術(shù)。
相關(guān)專家表示,擬態(tài)計算機的研制成功,不僅是我國高效能計算機體系結(jié)構(gòu)的突破,使我國計算機領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從跟隨創(chuàng)新到引領(lǐng)創(chuàng)新、從集成創(chuàng)新到原始創(chuàng)新的跨越,也是我國主動防御體系研究的重大創(chuàng)新,可從體系技術(shù)層面有效破解我國自主可控戰(zhàn)略在全球一體化時代背景下面臨的發(fā)展困局。
據(jù)了解,中國工程院院士鄔江興帶領(lǐng)團隊,在科技部和上海市政府的支持下,聯(lián)合國內(nèi)外十余家單位的500余名研究人員,通過“新概念高效能計算機體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)研究研發(fā)”項目,提出了一種基于擬態(tài)計算的主動認(rèn)知可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)理論,并經(jīng)過6年的時間,終于研制出世界上第一臺擬態(tài)計算原理驗證樣機。
這是一種基于認(rèn)知可改變結(jié)構(gòu)的擬態(tài)計算機,其處理架構(gòu)會根據(jù)任務(wù)、資源、服務(wù)質(zhì)量、安全要求、時效性等的不同,變換成盡可能合適的結(jié)構(gòu)形態(tài)以獲得高的處理效能。鄔江興告訴《中國科學(xué)報》記者,這是中國科學(xué)家在計算機體系結(jié)構(gòu)研究方面的原創(chuàng)性成果,為計算機界尋找更節(jié)能高效的計算機體系架構(gòu)提供了新的研究方向或思路。
據(jù)介紹,基于普通結(jié)構(gòu)的高性能計算機雖然運算速度驚人,但由于運算過程僅使用單一計算結(jié)構(gòu)處理所有應(yīng)用問題,因此其實用效能不足10%。為此,科學(xué)家們一直在試圖打破“經(jīng)典結(jié)構(gòu)”。從自然界最會偽裝的擬態(tài)章魚身上,鄔江興為未來計算機找到了一種思路。
項目總體組副組長、國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心研究員斯雪明解釋說,目前一般的計算機“結(jié)構(gòu)固定不變、靠軟件編程計算”,而擬態(tài)計算機動態(tài)可變,“靠變結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)合計算”。針對用戶不同的應(yīng)用需求,擬態(tài)計算機可通過改變自身結(jié)構(gòu)提高效能。測試表明,擬態(tài)計算機典型應(yīng)用的能效,比一般計算機可提升十幾倍到上百倍,高效能特點顯著。
同時,借助擬態(tài)計算機結(jié)構(gòu)動態(tài)可變的思想,我國科學(xué)家還提出了“擬態(tài)安全”的新概念,可大大提高計算機系統(tǒng)的安全性,降低病毒和木馬的危害性。
盡管擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?,但鄔江興表示,這只是從理想到現(xiàn)實的第一步,這項技術(shù)距離真正產(chǎn)業(yè)化還有很長的一段路要走,還需要解決一系列的理論和工程技術(shù)問題。