超级计算机竞赛势头放缓是否意味着摩尔定律走到了尽头？

fengzhi2008

图为天河二号
每六个月某超级计算机研究机构就会公布全世界最新的计算机500强名单，不知不觉的，这张名单已经演化成一场竞赛。国家实验室与各大高校、军事研究所、NASA甚至是临时的云端超级计算机相抗衡——大家都想看看到底谁才能造出世界上数据处理能力最强的机器。
今年榜单上的第一名是中国的“天河二号”超级计算机，每秒运算3.386亿亿次，但是天河二号登顶500强名单是2013年11月的事情，回到一年前，也就是2013年6月，天河二号依然是全世界运算速度最快的电脑。如果你观察今年6月份的榜单，你会发现新进入榜单的计算机只有美国政府手下的一台Cray超级计算机，排名第10位。
田纳西大学的计算机科学教授Jack Dongarra负责的超级计算机是榜单中的常客，他说超级计算机的竞争似乎有减缓的趋势，也许是摩尔定律出了些问题。
Dongarra所观察到的停滞迹象不但出现在榜单的顶部，相同的现象同样出现在榜单底部。就过去的经验来看，榜单底部的计算机处理速度的增速要大大高于排名更靠前的计算机。从下面这张图表中，我们可以看出在过去的几年里，增速的变化趋势。

“我们可以看到排名第1和第500的计算机之间的运算差距在逐渐扩大。”Dongarra说。也就是说，虽然还是有惊人运算能力的巨型计算机诞生，但是出现的频率已经没有过去那么高，榜单尾部较为小型的计算机也没有以相同的速度跟上。
十多年来，摩尔定律都能很好的适用于超级计算机领域，年复一年准确预测超级计算机令人咋舌射的性能提升度，不过，要保持这种性能提升的速度，在未来会越来越难。晶体管已经缩小到原子级别，芯片设计师们不得不在本已十分优越的多核芯片设计上再次推翻，进行重新设计，每一次升级，难度都更大。
几年前，作为运算加速装置应用于图形处理领域的混合计算机风靡一时，但是相对于疯狂的炒作，这种系统的性能提升却并不大。除非开发出下一代更强的计算机，研究人员只有一点一点榨干现有技术的潜力。
榜单上绝大多数计算机得处理器都是由Intel提供——不过，Intel在规划未来几代微处理器时可一点也没有放缓的样子。
“我们希望摩尔定律能为预测未来五花八门的计算领域继续做出贡献。”Intel公司发言人Bill Calder在一封电子邮件中说。美国政府已经缩小了对超级计算机的资金提供规模，这可能也是榜单更新速度停滞的原因之一。
虽然我们已经习惯了处理器厂商年复一年的更快更廉价的芯片攻势，不过，也许不久我们就会感受到升级放缓的感觉。

上图为2014年6月超级计算机前十名榜单，天河二号依然排名第一，榜单前十名中最多的是美国的超级计算机。