超级计算机的“减肥运动”

综合报道

  9月,蓝色巨人IBM在德州大学的研究小组宣布:过去号称巨无霸的万亿次超级计算机的数千颗处理器将变成单个芯片,一种全新的嵌入式超级计算机将拥有“苗条”的身材。

  巨无霸“瘦身”

  自从超级计算机诞生后,其体积可以用“巨无霸”来形容。一般的超级计算机由于串联上千颗高速处理器,体积往往可以同篮球场媲美。

  比如在2000年雄踞天下第一的超级计算机ASCI White就拥有8192颗CPU,重达106吨,体积约占两个篮球场。体积过于庞大给超级计算机带来了许多不便。长期以来人们都希望在缩小超级计算机体积方面有所突破,但由于超级计算机的硬件架构设计的缘故,这方面始终没有得到比较大的改善。

  如今超级计算机终于可以“减肥”了,这个秘密就在于IBM开发的TRIPS(Tera-op Reliable Intelligently-adaptive Processing System,万亿次智能调节处理系统)技术。不同于传统超级计算机的串联计算,它是采用同时并行处理多个大的计算任务来达到高速计算的目的。IBM的单芯片技术有可能让超级计算机得到一次“减肥”,如果技术开发顺利的话,甚至可以将超级计算机摆在我们的卧室里。

  单芯片成为关键

  IBM负责这个项目的主管杰夫·布恩斯详细介绍了正在开发中的单芯片技术。“我们正在研制一种能够处理各方面应用程序的处理器,比方说运算方面和科学应用方面。目前没有一种处理器能够拥有这种特点。”

  实际上正如布恩斯所说的那样,IBM正做着对超级计算机具有开创性意义的工作:当其他超级计算机都采用普通芯片串联分组进行分布式运算的时候,蓝色巨人已经考虑突破现有工艺和制程的束缚,在单芯片内实现硬、软件运算任务的重分配,创造一种可编程的二维运算阵列,使之能在不同应用程序的层面上处理数据,从而提高处理器的工作效率。

  广阔的市场前景

  目前该技术的发展计划是到2005年12月前能够在单芯片内集成2.5亿个晶体管,达到500MHz的主频,在2010年造出拥有每秒1万亿次的运算速度和10GHz频率的芯片。到那时候,10个左右的TRIPS芯片就能替代上百个现在用于超级计算机的处理芯片,并能够对更多的数据点进行运算,使模拟实验得到更精确的数据,因此在公众关心的天气预报和全球变暖项目中,将会大显身手。

  嵌入技术的高集成度更能降低产品成本和体积,使之不仅能够在科学计算市场占据有利位置,也能被用于任何需要有效的、深入的和高性能的处理应用中。例如桌面电脑、信号处理、图像、网络服务器,并能为预算不高而需要求高的用户提供性价比非常高的折中解决方案。到时候这些肥得流油的市场必定是再起狼烟了。难怪IBM现在要高喊“ONE FOR ALL”(我为人人),坚决涉足这个超前的计划了,因为一旦成功,IBM所享受到的,就是“ALL FOR ONE”(人人为我),那时财源滚滚就自不待言矣。