潜在问题

　　更快的晶体管会产生更多的热量，这使降温的成本变得惊人地昂贵，有时甚至限制了性能的增长。而导线越细，产生的电阻越高，使得在一个时钟周期内要通过芯片表面完成传导变得越来越困难。基于这些原因，芯片业界转向了多核芯片，基本上，它是为芯片新增了一个CPU，这样就无需再提升时钟速度。尽管它引发了英特尔和 AMD之间一场新的竞争，但实际上，这只是一种勉强的性能提升。

　　毕竟多核芯片存在着潜在的缺陷，多个处理器之间会争夺对内存的访问。比如现在是一块芯片上有两个内核，明年是四个，可能十年之后就变成上百个了—它们得消耗越来越长的内存数据等待时间。这将会产生瓶颈和性能损耗。更重要的是，多核方式使个人电脑和服务器变成了并行式计算机，在编程上会变得异常困难。而许多程序并没有为多核芯片做相应的优化。

　　随着英特尔和AMD计划在一个芯片上推出越来越多的内核，这些问题也会变得越来越严重。“多核芯片不是功能较多神药。”图瑞克认为。由于个人电脑上的编程也逐渐向并行计算机靠拢，微软因此在高性能计算机上投了巨资。如果芯片业可以只靠计算加速器提升系统性能，而不会增加额外热量、并行计算或者电源需求，用户就能够摆脱这些问题的困扰了。

　　然而特殊芯片的方式并不适用于所有场合。虽然谷歌公司（Google）著名工程师鲁兹·巴罗佐（Luiz Barroso）认为，特殊用途型芯片可以“显著地”为科学型应用程序提速，但大众市场芯片已经用多内核芯片技术解决了并行数据处理的问题，这样能节省大量的编程开发时间。

　　“总体来说，多核是个更好的解决方式。”巴罗佐评论说，“对像我们这样需要快速创新的公司尤为重要。”谷歌一直在关注特殊用途处理器和FPGA芯片的进展。的确，与网络搜索的应用相比较，特殊芯片在有可预见模式的应用和有大量实数运算的环境会更合适一些。

　　东京工业大学那台可承担一系列运算应用的超级计算机，便是使用硬件加速系统的最著名的案例。最近，IBM也会把硬件加速技术应用到新的商业服务器产品线中去。该类服务器采用全新的单元处理器，这种使用特殊硅材料进行浮点运算的单元处理器还会被用在索尼公司（Sony）即将发布的PlayStation3游戏平台上。Sun研发部的执行副总裁格瑞·巴巴多布诺斯（Greg Papadopoulos）透露，Sun正与加州大学伯克利分校的一个研究小组合作，使用成千上万个FPGA芯片，来模拟互联网行为的模式原型以设计出更有弹性的系统。日本理化学研究所（Riken Institute）一套MD-Grape 3系统，使用英特尔至强（Xeon）芯片和特殊加速器，到明年，它在分子动力学某些特定程序上的运算能力将达到1Pflop。

　　在芯片公司中， AMD发布的相关性超传输（Coherent Hypertransport）技术的许可计划是到目前为止对硬件加速技术最强有力的支持，它能为皓龙系统的多个芯片之间的数据传输提供接口。这个名为 Torrenza的许可计划将使其他厂商可以设计出与皓龙芯片共享内存的加速器。英特尔的一位发言人称，在英特尔的技术蓝图中，并没有支持核心芯片与协处理器间互通能力的打算，而将继续走多核的路线。英特尔的主板在上个世纪80年代和90年代早期，已经为协处理器预留了插槽，但是在发布奔腾芯片时，英特尔已经在CPU技术领域占据领先地位，因此，它就放弃了协处理器这种方式。

　　Cray计划在未来的系统中采用Torrenza方式，把将要淘汰的 XD1系统的优点与XT3超级计算机结合起来，并运用到它不久前与美国橡树岭（Oak Ridge）国家实验室签订价值高达20亿美元的合同，承建于2008年交付使用时运算能力达到1Pflop的超级计算机的合同中去。Cray正在设计一个代号为Scorpio的协处理器，它将用于美国国防先进技术研究计划署（DARPA）资助的系统中，预计这个高达25亿美元资助额的项目不久就会颁布了。