計算機(jī)怎么算高性能

1、計算機(jī)怎么算高性能？怎么算安全可靠？ 計算機(jī)科學(xué)面臨的挑戰(zhàn)高層研討會廈門, 03/12/27計算機(jī)性能評價影響計算機(jī)的發(fā)展The 18 NSF workshop (Dec. 2001) panelists agreed that current limitations and trends in evaluation techniques are troublesome and could noticeably slow the rate of computer systems innovation. 微處理機(jī)的峰值性能As an example, a Pentium III with a c

2、ycle time of 750 MHz. During a cycle the results of either the adder or multiplier can be completed: 1 operation/1 cycle 750MHz = 750Mflop/sDavid H. Bailey, NERSC Chief Technologist, Lawrence Berkeley National Laboratory13Linpack Bemchmarks性能應(yīng)該與體系結(jié)構(gòu)有關(guān)還是無關(guān)?6412882=131072 processors2.8GF131072/2=18350

3、0.8180TF/s微處理器芯片性能 片數(shù)的惡果多個PC機(jī)堆在一起?怎么連接?怎么運作?究竟怎么算一個計算機(jī)?計算模型計算模型應(yīng)該與計算機(jī)的實現(xiàn)技術(shù)無關(guān)電子計算機(jī)、生物計算機(jī)、量子計算機(jī)等是否存在這樣一個模型？Church-Turing假設(shè)：所有算法都可用一個圖靈機(jī)描述。計算機(jī)科學(xué)要有1000個深層次算法就算成熟?，F(xiàn)有約500. (Donald Knuth)Dijkstra 說：計算機(jī)科學(xué)的主要挑戰(zhàn)是“How not to make a mess of it.”并行機(jī)模型計算機(jī)性能與什么有關(guān)?Jack J. Dongarray, Piotr Luszczeky, and Antoine Pet

4、itetzthe applicationthe algorithmthe size of the problemthe high-level languagethe implementationthe human level of effort used to optimize the programthe compilers ability to optimizethe age of the compilerthe operating systemthe architecture of the computer,the hardware characteristics. The result

5、s presented for benchmark suites should not be extolled as measures of total system performance .結(jié)構(gòu)信息的定量化Frederick P.Brooks, JR.Professor, University of North Carolina A.M. Turing Award, Association for Computing Machinery (1999)Member, National Academy of Engineering“Three Great Challenges for Half

6、-Century-Old Computer Science” JACM, Jan. 03We have no theory that gives us a metric for the information embodied in structure, especially physical structure. We know that an automobile is a more complex structure than a rowboat. We cannot yet say it is x times more complex, where x is some number.三

7、大挑戰(zhàn)(F.P.Brooks)結(jié)構(gòu)信息的定量化汽車比小船復(fù)雜多少倍？軟件評價軟件工程要變成一個可預(yù)見的學(xué)科，像土木工程、電氣工程一樣。用戶接口用戶接口設(shè)計是藝術(shù)，不是工程。Benchmarks科學(xué)計算要求高性能的計算機(jī)，這是毫無疑問的。計算機(jī)應(yīng)用場景非常多?！拔磥頉Q定于社會的選擇，研究人員的責(zé)任是擴(kuò)大技術(shù)可能性空間，為社會提供新的選擇?！睙o處不在的計算主要不是科學(xué)計算。待處理的問題的復(fù)雜性與計算復(fù)雜性不是一回事。 計算機(jī)可信嗎？用不可靠元件組成可靠系統(tǒng)，至今是一個挑戰(zhàn)。(Dijkstra, 1999)人設(shè)計錯誤運行錯誤有意攻擊計算機(jī)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)Fernando J. Corbat MIT pro

8、fessorFellow, IEEE and ACM美國兩院院士1990 圖靈獎On Computer System ChallengesJACM, Jan.03用黑盒子系統(tǒng)做選舉，可信嗎？網(wǎng)絡(luò)沒憲法。幾十、幾百年后，不可讀的數(shù)據(jù)庫和程序語言，丟失的機(jī)器。CRA Conference2002年6月，CRA(Computing Research Association) 召開關(guān)于計算機(jī)科學(xué)與工程研究的挑戰(zhàn)會議，9人發(fā)起，70人參加。對付可信性“今天信息技術(shù)是許多關(guān)鍵應(yīng)用和服務(wù)中最薄弱環(huán)節(jié)。信息技術(shù)簡直不可信賴。出的問題從慢性危機(jī)到致命攻擊?！睉?zhàn)勝復(fù)雜性“明天的計算系統(tǒng)不能用今天的方法來建造?！毙畔踩珕栴}信息安全究竟是個技術(shù)問題，還是政治問題？究竟什么叫安全？系統(tǒng)怎么分內(nèi)外？安全問題必須分?jǐn)秤逊阑饓δ芊纼?nèi)奸嗎？技術(shù)走在理論的前面計算機(jī)技術(shù)的大發(fā)展主要應(yīng)歸功與集成電路技術(shù)的進(jìn)步。到90納米技術(shù)，在520平方毫米