在本次大會(huì)上，國(guó)防科技大學(xué)楊學(xué)軍院士作了《E級(jí)計(jì)算的挑戰(zhàn)與思考》的報(bào)道，介紹了E級(jí)計(jì)算是超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域的下一個(gè)目標(biāo)，楊學(xué)軍教授談到，高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度每十年提高一千倍，大規(guī)模應(yīng)用也表現(xiàn)出超高的E級(jí)計(jì)算機(jī)能力需求。

楊學(xué)軍院士

楊學(xué)軍院士認(rèn)為E級(jí)計(jì)算的挑戰(zhàn)正面臨五個(gè)挑戰(zhàn).

訪問(wèn)墻：問(wèn)題仍然是提升計(jì)算速度的第一大難題，處理器的處理速度和訪問(wèn)速度之間的不匹配，處理器單個(gè)引腳的信號(hào)傳輸速度和引腳受限。多核處理器的出現(xiàn)只是提高了計(jì)算速度，不但沒(méi)有緩解訪問(wèn)問(wèn)題，反而使其變得更加嚴(yán)重。

通信墻：超級(jí)計(jì)算的規(guī)模不斷增加，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算性能的影響越來(lái)越大，E級(jí)計(jì)算對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已成為制約超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)展的核心因素之一。

可靠性：當(dāng)性能性能由P級(jí)向E級(jí)擴(kuò)展時(shí)，保存全局檢查點(diǎn)的時(shí)候可能達(dá)到甚至超過(guò)系統(tǒng)的MTBF！

　　
能耗墻：ITRS估計(jì)高性能CPU的功耗將達(dá)到120~200W。世界排名第一Blue Gence的能耗達(dá)到7.8MW，如此發(fā)展下去E級(jí)系統(tǒng)功耗將達(dá)3.5GW，超過(guò)三峽水電站2008年平均供電能力的3分之1。

上述四堵墻，嚴(yán)重制約并行計(jì)算的可擴(kuò)展性，并行計(jì)算機(jī)課擴(kuò)展性度量模型指導(dǎo)著計(jì)算機(jī)的發(fā)展。解決計(jì)算機(jī)的并行可擴(kuò)展性的難點(diǎn)在于要素的量綱不統(tǒng)一，事件離散，應(yīng)用千變?nèi)f化，系統(tǒng)、技術(shù)的千差萬(wàn)別。

要素的量綱不統(tǒng)一，歸約到時(shí)間量綱，通過(guò)“容錯(cuò)開(kāi)銷(xiāo)”的度量，將可靠性問(wèn)題的描述統(tǒng)一至?xí)r間量綱，進(jìn)而將可靠性引入加速比公式，對(duì)可靠性墻進(jìn)行量化研究?，F(xiàn)有容錯(cuò)方法都會(huì)引起可靠性墻，必須研究故障影響系統(tǒng)的規(guī)律，探索新的方法。

楊學(xué)軍院士表示，通用處理器+專(zhuān)用處理器是異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的一種解決方案。給予流處理的異構(gòu)并行體系結(jié)構(gòu)，大規(guī)?？茖W(xué)工程應(yīng)用的可流化理論，大規(guī)?？茖W(xué)工程應(yīng)用的高效流化方法。在可流化路理論和高效流化方法的基礎(chǔ)上提出了CPU和流處理器相結(jié)合的異構(gòu)融合并行體系結(jié)構(gòu)。

硬件技術(shù)的發(fā)展在緩解通信墻、可靠墻、和功耗墻的同時(shí)，加劇了編程墻。楊學(xué)軍院士談到，提升抽象層次沒(méi)實(shí)現(xiàn)面向領(lǐng)域的問(wèn)題求解框架，實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域協(xié)作，零編程或少編程，解決編程墻問(wèn)題和底層框架優(yōu)化技術(shù)緩解訪問(wèn)墻、通信墻問(wèn)題。

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