编者按：计算机工程师们正越来越多地采用硬件加速方式，以打破常规微处理器的运算能力限制。

　　在技术前沿领域，也就是计算机在业界背后与世隔绝的专业领域里，有这样一群工程师，他们孜孜求索，致力于幽深精妙的芯片设计，以求大幅度提升计算机的运算速度—这是IT市场历来的技术标杆。他们远离计算机行业的主流。有位首席信息官（CIO）认为，他们的工作是“与未来的对话”。而微软公司（Microsoft，下称微软）的某位高级研究员却把他们称为“一群狂人”。

　　在国际商业机器公司（IBM）、Cray公司、太阳计算机系统公司（Sun），以及美国、日本一些大学和实验室里，就有这样一些技术狂人。这些计算机科学家们正在试验用于特殊用途的计算机芯片，这些芯片专用于处理数学运算，从而极大地提高应用程序的速度，却不会加重计算机微处理器的输入/输出（I/O）负担，也不会明显增加发热量或成本。近几年来，传统型微处理器的运算速度增长已明显趋缓，而这些新的芯片技术也由此应运而生。

　　迄今为止，几家最大的计算机芯片制造商，如英特尔公司（Intel）、AMD公司、 Sun和IBM等，都是通过在同一块硅芯片模（Silicon Die）上设计两个或更多的CPU来解决不断上升的发热和速率调整问题。但这种多核的解决方案仍然存在着计算能力的极限，而一些技术人员正在尝试其他的方式。比如使用一些特殊芯片，如现场可编程门阵列芯片（FPGA）、与应用相关的集成电路、图形处理器甚至计算机里为视频游戏设计的专用于处理棘手的大量科学和商业用途的芯片等。东京工业大学（Tokyo Institute of Technology）不久前揭开了运算速度排名世界第七的超级计算机的神秘面纱，这台由NEC公司设计的庞然大物包含665台Sun服务器，并由 10,480个AMD的皓龙（Opteron）芯片来驱动。在性能基准测试中，该系统运算能力达38.2Tflops(一个Tflop代表每秒一万亿次浮点计算)。

　　东京工业大学还打算增加360块带有ClearSpeed技术公司硬件加速芯片的加速板，该公司的可定制式专用集成电路芯片（ASIC）能提高应用程序的处理能力。这一措施预计能为这台超级计算机增加5~10个Tflops的运算能力。

　　这套系统的设计关键是平衡了通用型的皓龙芯片和特殊用途的ClearSpeed 芯片的能力，研究如何充分利用低成本的x86技术，让更多人能够享受超算技术。负责东京工业大学计算基建的松冈聪（Satoshi Matsuoka）表示，“这样做的目标是两者的优点都能为我们所用。”因为这台超级计算机上运行着许多应用程序，包括蛋白质分子分析、龙卷风和台风研究、模拟头脑中的血液流动和地球磁场效应的研究，“所以我们也不能把特殊用途芯片的比例提得太高。”松冈补充说。但为了能建造出超过Pflops （1Pflop代表每秒1,000万亿次的浮点运算次数）数量级的未来计算机，就必然要用到加速芯片。“这是未来的潮流趋势。”松冈断言。