2012年10月29日-31日，由中国计算机学会主办的 “2012年全国高性能计算学术年会”（HPC China 2012）在湖南省张家界阳光酒店召开。本届盛会围绕着高性能计算技术的研究进展与发展趋势、高性能计算的重大应用等主题展开，促进信息化与工业化的深度 融合，为相关领域的学者提供交流合作、发布最前沿科研成果的平台，推动中国高性能计算的发展。

点击查看大会直播专题

高性能计算学术年会第二天，来自华中科技大学的金海教授发表了主题为“新型计算机体系结构及多核众核技术的发展及其对策”的演讲。

华中科技大学的金海教授

目前计算机的体系结构

金海教授介绍了目前计算机体系结构的几个特点，第一点目前计算机都是复杂的CPU结构，多核多线程。第二点异构系统，采用CPU+GPU的方式。第三点数据局部性强，时间和空间局部性强。单个任务计算量大，CPU，Memory，DISK性能不平衡。编程模型（MPI，OpenMP）复杂，可靠性要求高，能耗高。上述几点是目前计算机上所处的状态。那么在未来的发展中，计算机的体系结构也在逐渐的改变着，未来面向大数据的到来，计算机也面临着很多挑战。

未来计算机的体系结构

1、从应用上来说

2、从硬件上来说

新材料的出现
以存储系统为例，各层次涌现出新兴存储介质（如下图所示）

前段时间，日本人研究出了石英玻璃存储，存储时间得到大幅提升。这些新的存储材料的出现也使得我们计算机的存储性能得到解决，也是未来存储的一个突破口。

另一个存储技术就是3D堆叠的计算存储耦合结构，现在IBM已经能够出现100层存储结构的堆叠，而这一块也是我们国家的弱点，我们现在对于新兴材料存储的研究偏少。

业界动态

金海教授表示，在未来混合架构的APU将成为主流。丰富的片内、片间多层次并行性。更低的尺寸（10nm），更低的能耗。超大的规模。除此之外我们看到现在ARM在服务器领域的崭露头角，也预示着，未来移动计算向高性能计算的迈进。我们看到新型的计算机结构不是在做加法更多的是在做减法，那同样在演变的过程中会遇到很多问题，首先是多核和众核环境的挑战，系统结构层面的挑战，系统软件层面的挑战，新需求来带的挑战，大数据处理递来的挑战，移动计算带来的挑战，等等这一系列的挑战，我们在未来的计算机结构的发展上还需要做好充分的准备。