并行计算的一体化研究现状与发展趋势

文/甘云志

我国计算科学的快速发展，使得计算科学研究领域以及与我国传统的理论科学研究领域，还有实验科学研究领域，成为了当今推动科技发展的重要三大科学领域。而中国科技大学的技术团队所提出的并行计算在当今的科学领域发展过程当中属于研究工具，设计出来的研究工具现如今已经逐渐融入到传统的理论科学和实验科学的工作开展过程当中，并行计算一体化研究方法的诞生，推动了我国目前科学技术的快速发展，同样也为我国的科学技术在发展过程当中提供了更好的研究工具，研究方法，真正为我国科学技术发展领域提供了更好的发展平台。

1 并行计算概述及现状

1.1 并行计算的概念

并行计算从理论角度进行定义就是在并行计算机上进行计算，而与我国目前人们常说的高性能计算以及超级计算属于同种含义，而且我国现如今所应用的高性能计算和超级计算工作开展过程当中离不开并行技术的应用。串行计算指的就是在单个计算机上面进行软件应用和操作读写，运用描写指令来进行问题解决。而并行计算方法是根据串行计算理论基础与实践基础发展而来。并行计算方式在进行问题计算过程当中拥有以下特征：

（1）在计算任务开展过程当中，将计算任务分解成多个部分同时解决；

（2）在同一时间范围内由不同的软件来执行不同的程序指令。

1.2 并行计算的一体化研究现状

并行计算方法在应用过程当中涉及的内容十分广泛，在进行研究过程当中，研究内容包括以下几部分第一并行计算的硬件平台，第二部分则是并行程序整体设计，第三部分则为并行计算的理论基础应用，第四部分则是并行计算的具体使用情况。我国的并行计算在发展过程当中由于长期缺乏人有方法导致我国现如今的并行计算在研究过程当中出现了参差不齐的格局，目前我国的并行计算再进研究过程中主要存在以下几个问题，并行算法不完善，并行应用效率低，无法充分利用计算机资源，并行编程语言难度较高，缺乏相应专业人才运用，并行计算机在进行构建和应用过程当中，能耗过大，管理困难。

2 并行计算的发展趋势

2.1 以多核为主的体系结构

随着近年来我国计算机技术都快步发展我国的集成芯片在进行工艺制造和生产过程当中芯片集成规模的极限在逐渐逼近，这也导致现如今在我国市场上主流发展的处理器为多核结构产品。而多核技术实际上指的就是同一个处理器中同时能够保证两个或多个完整的计算机内核进行工作。而在现如今的市场，很多专家学者以及相关的研究领部门普遍认为多核结构够具有良好的性能应用特点，在应用过程当中，能够更好的提高计算效率。并行计算的发展趋势，在现如今我国的砖家领域普遍认为是以多和为主的体系结构发展趋势，但是还是存在着不同的观点。

2.2 以数据为中心的云计算

云计算是伴随着我国互联网技术快速发展而产生的一种新型计算技术。云计算的工作原理实际上指的就是把原本存储在个人移动终端的信息集中在一起，然后通过服务器端的共同工作是资源得到共享。而且，云计算技术在进行征集工作过程当中，能够将巨大的系统连接起来然后保证为计算提供更好的服务。而且，云计算在发展过程当中，渐渐地也可以将其看做当今并行计算技术的发展分支，同时，云计算技术的出现也意味着当今的服务器终端的并行计算方式在应用过程当中需要拥有更高要求。云计算技术还在不断地发展，在信息存储与信息安全方面的研究还是目前云计算的主体发展方向。

2.3 个人高性能计算机

个人高性能计算机首先最明显的特点就是计算机的使用功能性能较高。个人高性能计算机的主要特征还是体验在个人上， 在当今并行技术发展过程当中，一定要保证计算机的发展能够符合智能化需求，简单的讲就是从大型集团及象个人的小型计算机转变。个人高性能计算机可以更好地保证人们充分利用自身信息资源，同样也能够使更多的用户下载资源的效率增强，真正实现计算机技术为个人服务的重要发展目标。

3 总结

本来想些论述的并行计算的一体化研究现状与发展趋势，在进行整体分析过程当中，详细介绍了并行计算的流程。实际上，并行计算研究方法是目前我国中国科学技术大学并行计算研究团队20年来通过不断的工作开展，在工作实践过程当中一点一点总结出来的，因此，并计算研究方法目前在我国仍处于初期发展阶段，尤其是在应用过程当中，现金还并没有一个完整的发展趋势，我国的专家团队以及相关的专业学者在对并行技术今后的发展趋势进行研究，过程当中，意见与观点各不相同，希望通过本的仔细分析和论述，能够大大推动我国当今计算机技术的快速发展，同样也能够推动我国当今的科学技术快速发展，真正实现技术智能化，人性化发展重要战略目标。