美華裔專家提出大幅提高計算速度新模型

計算機速度的提高不僅與處理器性能有關，還需要解決內存方面的“存儲牆”問題。美國華裔科學家、伊利諾伊理工學院計算機系主任孫賢和教授最近提出一種新的數學模型，可大幅提高數據讀取速度，幫助解決“大數據”時代面臨的數據處理和分析難題。

通常認爲處理器是提高計算機計算速度的主要障礙，但內存性能如果跟不上也會制約計算速度的提高。孫賢和介紹說，過去40年，計算機處理器的速度增長一直遵循半導體技術演進的摩爾定律，折算爲每年加快52%。然而，計算機內存運行方面的提速僅爲每年9%，硬盤性能的提速平均每年只有6%。現在計算機內存的運行速度只有處理器速度的約400分之一，這導致數據讀取延遲，形成“存儲牆”。

就此孫賢和於1990年提出了“內存制約加速比”定律。在這一定律基礎上，孫賢和新近提出一種叫做C-AMAT的數學模型，通過平行內存讀取方式，把計算機的緩存和存儲系統並行處理，可以極大減少計算機在數據讀取方面的延遲，讓計算機讀取速度最多可提高100倍。這一成果將在美國電氣電子工程師學會(IEEE)下屬的計算機協會專業期刊《計算機》上發表。

孫賢和說：“這是以數據爲中心的設計思想，而以前的設計都是以計算爲中心，C-AMAT模型代表了一個設計思想上的根本變化。”

芝加哥大學教授、前英特爾研究副總裁錢安達評價說，無論是智能手機還是超級計算機，計算性能的主要障礙就集中在數據的移動方面，C-AMAT數學模型觸及了這一關鍵問題，對軟件更好地運行以及改善硬件設計都具有重要意義。(林小春)