中国首研拟态计算机革命性技术改变“游戏规则”

2013年09月23日 15:19
来源：中国科学报作者：黄辛

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原标题：受自然界顶级伪装高手拟态章鱼启发

我学者研制出世界首台拟态计算机或开辟高性能计算机体系结构发展新方向

中国科学报讯（记者黄辛） 9月21日，由我国科学家自主研制的世界首台拟态计算机，在沪通过科技部组织的、以中国工程院院士金怡濂为组长的专家组验收。这标志着由中国科学家首先提出的拟态计算机技术成为现实，或为高性能计算机体系结构发展开辟新的方向，从而成为改变计算机产业“游戏规则”的变革技术。

相关专家表示，拟态计算机的研制成功，不仅是我国高效能计算机体系结构的突破，使我国计算机领域实现从跟随创新到引领创新、从集成创新到原始创新的跨越，也是我国主动防御体系研究的重大创新，可从体系技术层面有效破解我国自主可控战略在全球一体化时代背景下面临的发展困局。

据了解，中国工程院院士邬江兴带领团队，在科技部和上海市政府的支持下，联合国内外十余家单位的500余名研究人员，通过“新概念高效能计算机体系结构及系统研究研发”项目，提出了一种基于拟态计算的主动认知可重构体系结构理论，并经过6年的时间，终于研制出世界上第一台拟态计算原理验证样机。

这是一种基于认知可改变结构的拟态计算机，其处理架构会根据任务、资源、服务质量、安全要求、时效性等的不同，变换成尽可能合适的结构形态以获得高的处理效能。邬江兴告诉《中国科学报》记者，这是中国科学家在计算机体系结构研究方面的原创性成果，为计算机界寻找更节能高效的计算机体系架构提供了新的研究方向或思路。

据介绍，基于普通结构的高性能计算机虽然运算速度惊人，但由于运算过程仅使用单一计算结构处理所有应用问题，因此其实用效能不足10%。为此，科学家们一直在试图打破“经典结构”。从自然界最会伪装的拟态章鱼身上，邬江兴为未来计算机找到了一种思路。

项目总体组副组长、国家数字交换系统工程技术研究中心研究员斯雪明解释说，目前一般的计算机“结构固定不变、靠软件编程计算”，而拟态计算机动态可变，“靠变结构、软硬件结合计算”。针对用户不同的应用需求，拟态计算机可通过改变自身结构提高效能。测试表明，拟态计算机典型应用的能效，比一般计算机可提升十几倍到上百倍，高效能特点显著。

同时，借助拟态计算机结构动态可变的思想，我国科学家还提出了“拟态安全”的新概念，可大大提高计算机系统的安全性，降低病毒和木马的危害性。

尽管拥有巨大的发展潜力，但邬江兴表示，这只是从理想到现实的第一步，这项技术距离真正产业化还有很长的一段路要走，还需要解决一系列的理论和工程技术问题。