節(jié)能計算
高效能計算技術(shù)是計算機學科的前沿分支，主要指高效能計算機體系結(jié)構(gòu)及軟硬件環(huán)境。在計算機領(lǐng)域，每瓦特電能所能提供的性能是度量特定計算機體系結(jié)構(gòu)或計算機硬件是否節(jié)能的一種方式，如果該值越大說明被度量的系統(tǒng)節(jié)能效果越好。很多科學研究領(lǐng)域，如航空、航天、機械、建筑、土木工程、爆破等，都有高效能計算的需求。高效能計算已不再純粹應用于科學計算領(lǐng)域，在工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域的應用也越來越廣泛。
節(jié)能計算高效能系統(tǒng)主要有：集群體系結(jié)構(gòu)、星群體系結(jié)構(gòu)、大規(guī)模并行體系結(jié)構(gòu)、分布式共享存儲向量機、混合結(jié)構(gòu)的自適應超級計算系統(tǒng)、基于專用處理器的系統(tǒng)、非一致的訪問分布共享存儲技術(shù)體系結(jié)構(gòu)等。
節(jié)能計算存在的問題主要有：①應用實際性能低。例如，計算密集型模型的絕大多數(shù)綠色計算系統(tǒng)實際使用的持續(xù)性能只有其峰值性能的5%～10%。造成這一現(xiàn)象的原因有存儲器的性能與外圍性能不匹配；缺少高效并行應用軟件開發(fā)環(huán)境；計算應用系統(tǒng)開發(fā)周期長；系統(tǒng)資源難以有效調(diào)度以獲得負載均衡等。②可靠性與可用性問題。采用堆積商用微處理器構(gòu)造的大規(guī)模并行處理系統(tǒng)的平均故障間隔時間擴大時，其全系統(tǒng)的可靠性與可用性呈指數(shù)型明顯下降。③功耗問題。絕大多數(shù)高效能計算系統(tǒng)的通用微處理器的速度提高很快，但其功耗越來越大，導致成本也越來越高。
