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

在第三天的高性能计算大会下午的分论坛上，来自北京航空航天大学的刘宇航介绍了关于“多核计算机体系结构构思的权衡取舍分析”主要是分析在当前计算机体系结构上众多部件之间如何权衡性能和功能，是同构还是异构等一些列的问题。

【图】 北京航空航天大学的刘宇航

现在计算机进入多核的时代，我们如何权衡取舍，由于性能建立在功能基础之上，所以如果增加了过多的功能，那他的性能就不能够得到很好的发挥，例如延迟和带宽的问题，是尽量缩短延迟好还是在保持一定延迟扩大带宽呢？这就是一个权衡的问题，一个计算机系统，是同构还是异构，同样是采用同构好还是采用异构好？

在计算机设计之初我们要考虑许多问题，只有考虑好你的需求才能够权衡好计算机的性能与功能，因地制宜。下面列出了计算机结构上需要考虑那几个维度。

【图】计算机考虑的维度列表

以深腾7000为例，在其主体上采用大规模的异体系结构的超级计算机。

【图】深腾7000体系结构

如图所示大规模异构并行体系结构中，系统主要包括主机单元、计算单元、加速单元三个异构的处理单元。三个单元各自基于不同的处理器技术，分别是于承载不同类型的系统任务应用负载。三中处理单元既具有一定的独立性，可独自运行并行计算应用，又能相互协同工作，协作完成并行计算任务。在上述异构并行体系结构下，可综合考虑超级计算中心系统建设中面临的应用适应性、性能、功耗、体积、成本等多目标需求，按需设计和灵活配置三个处理单元的能力，使得整机系统可实现强大的超级计算能力。经济的总体拥有成本，满足多样化的应用需求，并达到系统高效能的要求。

【图】三种处理器的权衡结构

计算机体系结构设计同时具有艺术性和工程性，片上多核处理器为新型计算机体系结构的设计提供了机遇。刘宇航表示为了让构思有线索可循，他建立一个了基于多核处理器的计算机体系结构构思的对立统一模型。这个模型是体系结构设计思想和方法的模型，不是一种关于某种具体结构的设计结果。