一切的核心問題在于計(jì)算架構(gòu)單一性與算力需求多樣性的矛盾。

高性能計(jì)算被譽(yù)為計(jì)算機(jī)科學(xué)工程的皇冠，9月24日，全國高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)在武漢召開。被譽(yù)為“中國大容量程控?cái)?shù)字交換機(jī)之父”的中國工程院院士鄔江興在大會(huì)上表示，智能時(shí)代的算力必然是綠色、智能與安全的計(jì)算。但計(jì)算性能增長與算力需求的矛盾凸顯，算力的極限不應(yīng)該是電力，電力支持不了算力的持續(xù)發(fā)展。

鄔江興講述了先進(jìn)計(jì)算發(fā)展困局與破局之策。他談到困境之一是性能增長與算力需求的矛盾凸顯，面臨算不完、存不完、傳不完的難題。與此同時(shí)，剛性計(jì)算架構(gòu)造成總體效率低下，尤其是剛性計(jì)算系統(tǒng)為支持多應(yīng)用場景導(dǎo)入了過多虛擬化技術(shù)，造成性能損失超過30%。存儲程序控制機(jī)理也存在安全矛盾，這是娘胎里帶來的基因缺陷。此外，用電力拼算力的發(fā)展范式不可持續(xù)。

而一切的核心問題在于計(jì)算架構(gòu)單一性與算力需求多樣性的矛盾?！八懔π枨笫嵌鄻有缘模煌瑧?yīng)用場景、不同計(jì)算環(huán)境、不同任務(wù)種類、不同數(shù)據(jù)類型、不同性能需求、不同安全風(fēng)險(xiǎn)?？捎?jì)算架構(gòu)是單一的，不管是通用架構(gòu)還是專用架構(gòu)都是單一的?！彼硎?，這導(dǎo)致了兩種發(fā)展結(jié)果，一是削足適履，二是各自為政，結(jié)構(gòu)性失配是產(chǎn)生諸多困境的根本原因。

鄔江興表示，智能時(shí)代的算力必然是綠色、智能與安全的計(jì)算，三者缺一不可，變結(jié)構(gòu)計(jì)算是實(shí)現(xiàn)之路。迄今為止有兩種努力，一是用單一性滿足多樣性的努力，二是用復(fù)雜性滿足多樣性的努力，但單一性、堆砌復(fù)雜性都不可能解決多樣性算力問題。必要多樣性是破解多樣化算力需求下計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性失配的根本路徑，必要多樣性+超穩(wěn)定機(jī)制才能產(chǎn)生適應(yīng)不確定性場景的能力。

正如物理世界的統(tǒng)一性與物質(zhì)世界的多樣性，地球有草原生態(tài)、湖泊生態(tài)等，但都基于門捷列夫的元素表?！白匀唤缥镔|(zhì)的統(tǒng)一性由97種自然存在的基本元素來表達(dá)，這些元素之間通過各種化合鍵的方式形成了多樣性表達(dá)，形成了物質(zhì)世界的多樣性。也就是說，基本元素的集合+化合鍵可以形成多樣性的化合物?！?/p>

鄔江興表示，先進(jìn)計(jì)算系統(tǒng)中的互聯(lián)要從通用互聯(lián)到領(lǐng)域?qū)Ｓ没ヂ?lián)，要從單一互聯(lián)到多樣性互聯(lián)。變結(jié)構(gòu)計(jì)算是先進(jìn)計(jì)算發(fā)展的新路徑，變結(jié)構(gòu)計(jì)算的實(shí)例就是其11年前發(fā)明的世界首臺擬態(tài)計(jì)算機(jī)，通過識別任務(wù)、識別資源池化，在有限時(shí)間內(nèi)形成最優(yōu)計(jì)算結(jié)構(gòu)。

鄔江興曾從擬態(tài)章魚仿生學(xué)特點(diǎn)，提出基于主動(dòng)認(rèn)知的變結(jié)構(gòu)多模態(tài)計(jì)算環(huán)境的“擬態(tài)計(jì)算”，歷時(shí)近6年，于2013年9月研制成功世界首臺擬態(tài)計(jì)算機(jī)原理樣機(jī)。他表示，變結(jié)構(gòu)計(jì)算的最佳工程物理實(shí)現(xiàn)是大規(guī)模高密度資源集成。先進(jìn)計(jì)算急需發(fā)展晶圓級變結(jié)構(gòu)計(jì)算，這樣才有可能不被牽鼻子、達(dá)到世界最先進(jìn)水平。要探索結(jié)構(gòu)計(jì)算的新路徑，搶抓數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速變革的新窗口期，用綠色、智能、安全的變結(jié)構(gòu)計(jì)算賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。