探討高級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)近況

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1發(fā)展高性能計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

1.1體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性

要想改進(jìn)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，最為關(guān)鍵的便是改善其體系結(jié)構(gòu)，就目前研究的事實(shí)看來(lái)，體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性將會(huì)直接的影響到計(jì)算機(jī)的性能。所以，發(fā)展高性能計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是解決體系結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性問(wèn)題，在解決這一問(wèn)題之前，首先需要提高互聯(lián)網(wǎng)的性能，除此之外，更為重要的是科學(xué)合理的利用降低延遲與隱藏延遲的技術(shù)。降低延遲技術(shù)主要是減少傳輸?shù)难舆t，這一技術(shù)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，如果要高度的控制掌握是及其困難的，它需要從體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)與硬件設(shè)施三個(gè)方面下手。隱藏延遲技術(shù)與通信技術(shù)有很大的相關(guān)性，借助通信與通信重疊的方法，減少計(jì)算機(jī)的延遲現(xiàn)象，從而提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。具體方法包括數(shù)據(jù)流緩沖機(jī)制；多線程機(jī)制；指令流水；消息重疊；數(shù)據(jù)予取技術(shù)；偽向量機(jī)制等。

1.2電路工藝的改進(jìn)

電路工藝的改進(jìn)是提高計(jì)算機(jī)性能的又一重要技術(shù)，在做好的情況下，計(jì)算機(jī)性能的提升空間是十分巨大的。它主要是利用對(duì)時(shí)鐘頻率以及芯片集成度的提高，最為實(shí)際的一個(gè)例子是計(jì)算機(jī)CPU的改進(jìn)與創(chuàng)新。數(shù)據(jù)表明，計(jì)算機(jī)在20年的發(fā)展中，通過(guò)電路工藝的改進(jìn)使得CPU密度增加了200倍，時(shí)鐘頻率增加了30倍,峰值速度增加了900倍。從這些數(shù)據(jù)中可以看出，電路工藝的改進(jìn)對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的提高所做出的貢獻(xiàn)是十分巨大的。

1.3軟件技術(shù)

軟件技術(shù)對(duì)于高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)在于其改善程序的設(shè)計(jì)效果。軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂，軟件的功能強(qiáng)弱，決定著電腦的功能強(qiáng)弱，而要確保軟件的功能強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)更加豐富、更加完善的功能，就必須將操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可擴(kuò)展、可移植標(biāo)準(zhǔn)化分布形式，這些均要靠先進(jìn)的軟件技術(shù)與編譯技術(shù)才能完成，如此一來(lái)，不但提高高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和兼容性，還能夠增強(qiáng)系統(tǒng)安全性、實(shí)現(xiàn)更多的功能。

2高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)群技術(shù)已經(jīng)成為了高性能計(jì)算機(jī)在過(guò)去10年里最為核心的技術(shù)，而且隨著生產(chǎn)力與效率的提高，高性能計(jì)算機(jī)在未來(lái)10年以內(nèi)，都將會(huì)有更好的發(fā)展。就未來(lái)幾年來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化將會(huì)深入到高能性計(jì)算機(jī)體系中，而且虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)在高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展中將會(huì)繼續(xù)占領(lǐng)不可或缺的地位，計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)有多方面的發(fā)展，使得高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的層次更多，粒度更廣。再者，高性能計(jì)算機(jī)也會(huì)在其硬件設(shè)施上有所改進(jìn)，不論是計(jì)算機(jī)的質(zhì)量還是體積，都會(huì)有所下降，方便計(jì)算機(jī)的使用。

3結(jié)論

高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展就目前而言還處于初始階段，存在著很大的發(fā)展可能性，通過(guò)以上的分析，機(jī)群技術(shù)是發(fā)展高性能計(jì)算機(jī)的核心技術(shù)，除此之外，還有對(duì)于電路工藝的改進(jìn)，也可以提高計(jì)算機(jī)的性能，再者就是軟件技術(shù)，這些技術(shù)為高能計(jì)算機(jī)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。在如今這一電子產(chǎn)品更新速度極其迅速的時(shí)代，相信高性能計(jì)算機(jī)還將擁有很好的發(fā)展前景。

作者：陸坤 單位：英利能源(中國(guó))有限公司