一切的核心問題在于計算架構(gòu)單一性與算力需求多樣性的矛盾。
高性能計算被譽為計算機科學工程的皇冠，9月24日，全國高性能計算學術(shù)年會在武漢召開。被譽為“中國大容量程控數(shù)字交換機之父”的中國工程院院士鄔江興在大會上表示，智能時代的算力必然是綠色、智能與安全的計算。但計算性能增長與算力需求的矛盾凸顯，算力的極限不應該是電力，電力支持不了算力的持續(xù)發(fā)展。
鄔江興講述了先進計算發(fā)展困局與破局之策。他談到困境之一是性能增長與算力需求的矛盾凸顯，面臨算不完、存不完、傳不完的難題。與此同時，剛性計算架構(gòu)造成總體效率低下，尤其是剛性計算系統(tǒng)為支持多應用場景導入了過多虛擬化技術(shù)，造成性能損失超過30%。存儲程序控制機理也存在安全矛盾，這是娘胎里帶來的基因缺陷。此外，用電力拼算力的發(fā)展范式不可持續(xù)。
而一切的核心問題在于計算架構(gòu)單一性與算力需求多樣性的矛盾?！八懔π枨笫嵌鄻有缘模煌瑧脠鼍?、不同計算環(huán)境、不同任務種類、不同數(shù)據(jù)類型、不同性能需求、不同安全風險。可計算架構(gòu)是單一的，不管是通用架構(gòu)還是專用架構(gòu)都是單一的?！彼硎?，這導致了兩種發(fā)展結(jié)果，一是削足適履，二是各自為政，結(jié)構(gòu)性失配是產(chǎn)生諸多困境的根本原因。
鄔江興表示，智能時代的算力必然是綠色、智能與安全的計算，三者缺一不可，變結(jié)構(gòu)計算是實現(xiàn)之路。迄今為止有兩種努力，一是用單一性滿足多樣性的努力，二是用復雜性滿足多樣性的努力，但單一性、堆砌復雜性都不可能解決多樣性算力問題。必要多樣性是破解多樣化算力需求下計算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性失配的根本路徑，必要多樣性+超穩(wěn)定機制才能產(chǎn)生適應不確定性場景的能力。
正如物理世界的統(tǒng)一性與物質(zhì)世界的多樣性，地球有草原生態(tài)、湖泊生態(tài)等，但都基于門捷列夫的元素表?！白匀唤缥镔|(zhì)的統(tǒng)一性由97種自然存在的基本元素來表達，這些元素之間通過各種化合鍵的方式形成了多樣性表達，形成了物質(zhì)世界的多樣性。也就是說，基本元素的集合+化合鍵可以形成多樣性的化合物?！?/p>
鄔江興表示，先進計算系統(tǒng)中的互聯(lián)要從通用互聯(lián)到領域?qū)Ｓ没ヂ?lián)，要從單一互聯(lián)到多樣性互聯(lián)。變結(jié)構(gòu)計算是先進計算發(fā)展的新路徑，變結(jié)構(gòu)計算的實例就是其11年前發(fā)明的世界首臺擬態(tài)計算機，通過識別任務、識別資源池化，在有限時間內(nèi)形成最優(yōu)計算結(jié)構(gòu)。
鄔江興曾從擬態(tài)章魚仿生學特點，提出基于主動認知的變結(jié)構(gòu)多模態(tài)計算環(huán)境的“擬態(tài)計算”，歷時近6年，于2013年9月研制成功世界首臺擬態(tài)計算機原理樣機。他表示，變結(jié)構(gòu)計算的最佳工程物理實現(xiàn)是大規(guī)模高密度資源集成。先進計算急需發(fā)展晶圓級變結(jié)構(gòu)計算，這樣才有可能不被牽鼻子、達到世界最先進水平。要探索結(jié)構(gòu)計算的新路徑，搶抓數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速變革的新窗口期，用綠色、智能、安全的變結(jié)構(gòu)計算賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
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