加速复杂的计算机模拟 ︰ 思想的超越 1 和 0

是否旨在预测流行病的蔓延、 了解气候变化的潜在影响或模型新设计的船体的声学签名，计算机模拟是科学发现的重要工具。用捕捉现实世界的复杂物理现象的数学模型，科学家和工程师可以验证理论，探讨成本太高，测试实验，太复杂，从理论上分析的系统动力学。过去半个世纪，作为超级计算机得到了更快和更强大的是，这种模拟变得比以往更加准确和有用。但近几年甚至最好的计算机体系结构一直没能跟上对这类仿真加工处理极其复杂的设计优化及相关的问题所需的电力需求。

为了应对这一挑战，DARPA 已经宣布其加速高效科学模拟 （访问） 程序计算。该程序生成请求信息发布在 2015 年的新型混合计算概念的意见。

一个标准的计算机群集配有多个中央处理单元 (Cpu)，每个编程来解决特定的问题。这种常规设计不适合于解决方程为核心的大型模拟，例如那些描述复杂的流体动力学和等离子体的各种。这些临界方程，称为偏微分方程，描述基本物理原理像运动、 扩散和平衡。但是，因为它们涉及动力学在一个大范围的物理参数和空间尺度有关感兴趣的问题，他们不能被轻易分手和解决在离散件由单个 Cpu。专为这类系统方程的处理器可能使革命新的仿真功能，为设计、 预测和发现。但是，处理器看起来可能像什么呢？SMT加工

“超级计算机今天面对和二进制形式转换的物理系统的瓶颈。文森特邓，DARPA 项目经理说 ︰ 我们打算探讨是否从根本上更好的方法来解决多尺度偏微分方程描述复杂的物理系统，等离子体和流体动力学中所遇到的”。”目标是开发新的混合计算体系结构的可扩展方法模拟这些复杂的系统，以便使相当于千万亿次或更多的计算能力，可以有效地应用于模拟，所有的台式形式因素”。

作为新项目的一部分，DARPA 感兴趣的有悖常理的前提下，”老式”模拟方法可能是解决方案的一部分。模拟计算机，通过操纵不断变化而不是离散测量值求解方程，周围已经有一个多世纪。但在 1950 年代和 1960 年代，作为证明对于大多数类型的问题，更有效的基于晶体管数字计算机模拟方法陷入了废弃。然而他们没有被遗忘了。潜能，擅长动力学问题太具有挑战性，今天的数字处理器今天可能凭其他最近的突破，包括在微机电系统、 光学工程、 微流体、 超材料和使用 DNA 作为计算平台甚至接近的进展。可想而知，据汤，这种新型计算衬底可能会远远超过某些专门问题的现代 Cpu 的性能，如果他们可以缩放和融入现代计算机体系结构。

“今天，我们需要一屋子的超级计算机来处理的模拟，可以采取几周或几个月的结果，”唐说。”访问，与我们的目标的台式设定，可以解决大问题的复杂的物理系统，在短短的时间”。

完整的程序的详细信息，请查看 BAA 在这里。