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探討高級計算機技術近況

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探討高級計算機技術近況

1發(fā)展高性能計算機的關鍵技術

1.1體系結構的可擴展性

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

1.2電路工藝的改進

電路工藝的改進是提高計算機性能的又一重要技術,在做好的情況下,計算機性能的提升空間是十分巨大的。它主要是利用對時鐘頻率以及芯片集成度的提高,最為實際的一個例子是計算機CPU的改進與創(chuàng)新。數(shù)據(jù)表明,計算機在20年的發(fā)展中,通過電路工藝的改進使得CPU密度增加了200倍,時鐘頻率增加了30倍,峰值速度增加了900倍。從這些數(shù)據(jù)中可以看出,電路工藝的改進對于計算機系統(tǒng)性能的提高所做出的貢獻是十分巨大的。

1.3軟件技術

軟件技術對于高性能計算機發(fā)展所做出的貢獻在于其改善程序的設計效果。軟件是計算機的靈魂,軟件的功能強弱,決定著電腦的功能強弱,而要確保軟件的功能強大,實現(xiàn)更加豐富、更加完善的功能,就必須將操作系統(tǒng)設計成可擴展、可移植標準化分布形式,這些均要靠先進的軟件技術與編譯技術才能完成,如此一來,不但提高高性能計算機系統(tǒng)的可靠性和兼容性,還能夠增強系統(tǒng)安全性、實現(xiàn)更多的功能。

2高性能計算機的發(fā)展趨勢

機群技術已經(jīng)成為了高性能計算機在過去10年里最為核心的技術,而且隨著生產(chǎn)力與效率的提高,高性能計算機在未來10年以內(nèi),都將會有更好的發(fā)展。就未來幾年來說,計算機的發(fā)展趨勢是計算機標準化將會深入到高能性計算機體系中,而且虛擬計算機技術在高性能計算機系統(tǒng)的發(fā)展中將會繼續(xù)占領不可或缺的地位,計算機技術將會有多方面的發(fā)展,使得高性能計算機體系結構的層次更多,粒度更廣。再者,高性能計算機也會在其硬件設施上有所改進,不論是計算機的質(zhì)量還是體積,都會有所下降,方便計算機的使用。

3結論

高性能計算機的發(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,通過以上的分析,機群技術是發(fā)展高性能計算機的核心技術,除此之外,還有對于電路工藝的改進,也可以提高計算機的性能,再者就是軟件技術,這些技術為高能計算機的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。在如今這一電子產(chǎn)品更新速度極其迅速的時代,相信高性能計算機還將擁有很好的發(fā)展前景。

作者:陸坤 單位:英利能源(中國)有限公司

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