現今的個人計算機,運算能力是早期大型計算機的百倍以上,這是拜軟件業與硬件業互相促進之賜。眾所周知的例子,是所謂“微軟-英特爾”聯盟,即操作系統和處理器相互刺激市場需求。市場競合的結果,導致寡頭壟斷局面形成;在個人電腦市場上,兩硬(Intel、AMD)一軟(微軟)分蛋糕分得不亦樂乎。
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我們需要這么快的計算機嗎?人類追求極限的永恒需要,會讓我們在追求更高計算能力的路上繼續走下去。然而,“更高計算能力”并不一定意味著“更快的CPU”,所有CPU計算能力的總和,總是大于單個CPU,分布式并行計算,提供了讓許多CPU協同工作的可能性。
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多CPU(多臺計算機)協同,基本上是軟件層面的問題,軟件層面的問題,最終還是操作系統平臺的問題。互聯網給了Google一個機會,把運算放到客戶端去執行,這是一種聰明的做法——它意味著更少的中央服務器投入和更好的用戶體驗。Google持續推出基于Web的新服務,幾乎讓人覺得Web OS時代已經到來。這判斷為時過早,可以說,目前Web客戶端平臺運算能力相對于純本地程序,是相當低下的;再者,瀏覽器本身,仍然需要在操作系統之上運行;其三,這種架構仍然沒有將客戶計算機有機地整合起來。
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IBM等大公司,推網格計算概念已有多時,實質成果還不如小小一個BT/eMule來得大。P2P技術用在文件共享上,已經改變了整個娛樂業格局,如果它被應用于運算能力協同上,前途無可限量。
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互聯網會更加普及,未來所有個人設備都會隨時在線,設備(客戶端)是人類個體的智能代理。如果把每個設備看作CPU的一個內核,將能組成一個運算能力強大的多核CPU。過去幾十年,計算機CPU和操作系統,一直在朝著高度集成化方向發展,導致軟、硬件體系結構趨向于高度復雜,單機運算能力也在逼近極限。基于P2P的分布式并行計算,另辟蹊徑,化解了單機高度集成帶來的復雜度。
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基于P2P的廣域網分布式并行計算,有兩個問題需要解決:
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第一,協同機制。客戶端之間如何互相協作、如何分解問題、如何解決通訊導致的延遲、如何實現“熱插拔”……
第二,信用機制。WebService租用和ASP(Application Service Provider)未能變成主流市場,很大程度上是因為信用機制不夠健全。信用有兩個層面,一個是信用觀念,一個是信用技術,前者取決于后者。
除了一些科研項目外,目前尚不存在影響力廣泛的廣域網分布式并行計算應用。P2P技術的應用,仍停留在較低層次的文件共享上。最有可能讓P2P分布式并行計算得以實現的,是操作系統廠商。《黑客帝國》的英文原名是Matrix,即矩陣;該片描寫的,其實就是一個P2P并行運算的場景。片末,人類和計算機達成妥協,或許也預示了P2P并行運算的光輝未來。
P2P分布式并行計算,離我們并不遙遠。它得以廣泛應用之日,也將是軟硬件體系架構大變革之時。那一天,CPU將和我們的大腦一起被解放。
(為《程序員》作)
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