【科学讲座】孙凝晖:“计算机为什么越来越快”

  • 文/段宏键 图/邱皓明 (本科部)
  • 创建于 2016-09-30
  • 2012

929日晚七点,中国科学院大学玉泉路校区迎来了科学前沿进展名家系列讲座40讲。本场讲座的主讲是中科院计算技术研究所的所长孙凝晖研究员,讲座题为计算机为什么越来越快

在这场讲座中,孙老师围绕计算机的发展历程以及未来可能的发展方向,向同学们阐述了在计算机越来越快这个发展过程中遇到的诸多问题及其解决方法,并结合当下的发展情况提出计算机未来的发展方向,使得同学们对计算机的发展有了深刻的了解。

讲座一开始,孙老师先了解了一下同学们对计算机的认识程度,然后根据同学们的大体水平展开讲解。首先,孙老师带领大家回顾了一下计算机变得越来越快的历史进程,并给出了越来越快背后的原因。接下来,孙老师主要介绍了提升计算机速度的四类技术路线:并行、加速部件、缓存以及预测。并行,通俗的讲,就是多个任务同时执行。但由于任务间需要交互,并行过程的同步性就显得尤为重要,而这也是限制计算机速度的重要因素。加速部件,是指我们设计某些专门的硬件,从而对计算机运行过程中的那些常用指令进行加速。而缓存,就是为了快速多次的访问常用数据而设计的。预测,则是对程序运行步骤的预测,从而达到快速跳转的作用。这四类技术路线,从过去到现在到未来,都会在“计算机越来越快”的过程中起到重要的作用。

接下来,孙老师介绍了计算机越来越快带来的痛处,即为了计算机的快速发展而付出的三个代价。计算机的复杂性是其变得越来越快的第一个代价,其复杂性随集成度增加而快速增加;而效率与功耗的问题是第二个代价,这要求我们寻找好它们之间的平衡;困难的并行计算则是计算机系统结构的第三个代价,这为程序的设计编写带来了诸多麻烦。这些代价也是我们的科学家们正在尝试解决的问题。

最后,孙老师介绍了计算机未来发展的几个趋势,即计算机化、物联网化、智能化等,并结合计算机发展的这些特征,向同学们介绍了我们国家在IT3.0时代的方向和使命。

 

在孙老师回答了一些同学提出的问题后,本次讲座圆满结束。

 

主讲人简介:

孙凝晖,1989年毕业于北京大学,1999年于中国科学院计算技术研究获博士学位,现为中科院计算所研究员,所长,计算机体系结构国家重点实验室,博士生导师;中国科学院大学计算机与控制学院副院长。作为负责人主持曙光2000、曙光3000、曙光4000、曙光5000、曙光6000系列等高性能计算机的研制,并多次获得国家科技进步奖一、二等奖,中国青年科技奖,中科院杰出成就奖,中国十大杰出青年,国家基金委杰青等。主要研究领域是高性能计算机、计算机体系结构。

延伸阅读:

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生与教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。

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责任编辑:宋超