人類因想像而感知世界，人類也在想像中改變未來。從鳥兒在空中翱翔獲得靈感，到萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)；從嫦娥奔月的動(dòng)人傳說，到“神七”飛天的偉大實(shí)踐……改變世界，改變生活，離不開你我的想像。

　　1997年，當(dāng)世界冠軍卡斯帕羅夫在與“深藍(lán)”的“人機(jī)大戰(zhàn)”中落敗后，計(jì)算機(jī)的“智能”讓人們得到了全新的認(rèn)識(shí)。那時(shí)的“深藍(lán)”，就是一臺(tái)裝載有32個(gè)并行處理器的高性能計(jì)算機(jī)，每秒能分析2億步棋，幾乎代表了當(dāng)時(shí)最高的計(jì)算水平。

　　時(shí)隔多年，當(dāng)年處于頂級(jí)水平的“深藍(lán)”，可能就是現(xiàn)在某個(gè)實(shí)驗(yàn)室里一臺(tái)中等配置的服務(wù)器的水平。而當(dāng)年只有“人機(jī)大戰(zhàn)”才用到的超級(jí)計(jì)算，目前早已滲透到了我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。例如，有車一族一刻也離不開的汽油，其原料——石油的勘探在今天就必須借助高性能計(jì)算機(jī)來進(jìn)行地震波計(jì)算、分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行油藏模擬，從而達(dá)到精準(zhǔn)定位的效果；又如，越來越準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，也是氣象學(xué)家們利用高性能計(jì)算機(jī)對海量氣象資料進(jìn)行科學(xué)處理、分析后得出的；再如，生物學(xué)研究領(lǐng)域的基因比對，制造行業(yè)的高精尖產(chǎn)品開發(fā)和模擬測試，乃至目前熱門網(wǎng)絡(luò)游戲的研發(fā)和運(yùn)營，其背后都離不開高性能計(jì)算的鼎力支持。

　　而事實(shí)上，無論是大到高達(dá)數(shù)千萬億次的高性能計(jì)算機(jī)，還是小到一部智能手機(jī)，都離不開芯片的支持。如果說高性能計(jì)算是我們探知未知世界的“魔法盒”的話，那芯片就是打開這個(gè)神奇“魔法盒”的鑰匙。伴隨著硅技術(shù)和工藝制程技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今的芯片已經(jīng)能在單位面積內(nèi)集成更多的晶體管。以英特爾今年初發(fā)布的32納米工藝的至強(qiáng)5600芯片為例，它在240平方毫米的硅片上集成了11.7億個(gè)晶體管。未來，芯片技術(shù)依然會(huì)在摩爾定律的指引下，向著更高性能、更低功耗的方向發(fā)展。改變世界，改變生活，正在從“芯”開始。

　　氣象預(yù)報(bào)：精準(zhǔn)背后的推手

　　2001年冬一場小雪讓北京交通癱瘓和2008年奧運(yùn)會(huì)開幕前每隔1小時(shí)的天氣預(yù)報(bào)，讓人們對天氣的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)有了更高的期待?；仡^來看中國的氣象通信發(fā)展，可謂是中國氣象預(yù)報(bào)60多年發(fā)展的一個(gè)縮影。

　　60多年前，中國氣象局通信臺(tái)里有100多人坐在電報(bào)機(jī)前，在不絕于耳的嘀嗒聲中收發(fā)著氣象電報(bào)；60多年后，中國氣象局通信臺(tái)里只有六七個(gè)人管理著大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過空中衛(wèi)星與地面通信網(wǎng)絡(luò)收發(fā)來自海陸空的多種氣象資料。 

　　與此同時(shí)，人們都覺得，現(xiàn)在的天氣預(yù)報(bào)是越來越準(zhǔn)確了。這中間，新科技手段和設(shè)備在天氣預(yù)報(bào)中的應(yīng)用是一個(gè)重要的原因。比如說，氣象衛(wèi)星是提供全球氣象資料的現(xiàn)代化探測工具，它大約一個(gè)多小時(shí)就可以繞地球一圈。衛(wèi)星上的電子通訊裝置能將衛(wèi)星觀測到的資料、圖片、數(shù)據(jù)自動(dòng)地傳輸給地面的接收站。 

　　除了衛(wèi)星的運(yùn)用以外，大型計(jì)算機(jī)在天氣預(yù)報(bào)中也占有越來越重要的位置。因?yàn)樘鞖庾兓囊蛩赝鞘謴?fù)雜的，因此現(xiàn)代氣象觀測的手段也是多種多樣的，如上面所說的衛(wèi)星觀測還只是其中之一。此外還有高空探測儀、地面觀測站、海洋觀測船、高山觀測點(diǎn)等等。這些由各地以各種手段測報(bào)來的數(shù)據(jù)資料，還須進(jìn)行綜合分析，光靠人工運(yùn)算，速度是肯定來不及的。目前，美國、日本等發(fā)達(dá)國家，在氣象預(yù)報(bào)中心使用的大型計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度已達(dá)每秒鐘上百萬億次。這些計(jì)算機(jī)為氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性立下了汗馬功勞。 

　　2006年，日本甚至公布了雄心勃勃的超長天氣預(yù)報(bào)計(jì)劃——對未來30年里將發(fā)生的包括臺(tái)風(fēng)、暴風(fēng)、暴雪、干旱以及其它惡劣天氣進(jìn)行預(yù)測。該項(xiàng)工程從2007年啟動(dòng)，由一臺(tái)世界上運(yùn)算速度最快的服務(wù)器擔(dān)負(fù)起這項(xiàng)預(yù)測任務(wù)。該項(xiàng)目是日本文部科學(xué)省為繪制未來300年全球變暖趨勢圖而進(jìn)行的研究的一部分。利用那臺(tái)位于日本橫濱飛機(jī)庫大小的一所建筑內(nèi)的超級(jí)電腦，日本科學(xué)省希望能借此計(jì)算出大氣壓、空氣溫度、洋流和海洋溫度相互作用的長遠(yuǎn)模式圖。計(jì)算結(jié)果將有助于預(yù)測臺(tái)風(fēng)路線，這樣就可以知道哪些地區(qū)有可能成為大雨、暴雪、巨浪、颶風(fēng)、熱浪或威脅農(nóng)作物干旱所襲擊的對象。 

　　物聯(lián)網(wǎng)：改變從身邊做起 
 
　　“2020年02月02日 02時(shí)02分02秒，數(shù)以萬計(jì)的英國青年男女都打算在這一刻登記結(jié)婚，以便趕上‘好事成雙’的吉利時(shí)刻。但他們并不打算去相關(guān)機(jī)構(gòu)排隊(duì)等待，而是計(jì)劃通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)愿望。他們要做的，只是在各種信息終端中預(yù)先設(shè)置好結(jié)婚登記請求，在那個(gè)時(shí)刻到來之時(shí)，他們的終端自動(dòng)將這些請求同步發(fā)送到了相關(guān)機(jī)構(gòu)的服務(wù)器中，隨即就順利接收到了結(jié)婚證明和政府為新人定制的3D大喜字一對，之后它們立即提醒主人查收信息和這份特別的禮物。物聯(lián)網(wǎng)在這次特別行動(dòng)中迅捷、穩(wěn)定的表現(xiàn)，得到了英國各島廣大群眾的一致好評，不少群眾紛紛走上街頭，表達(dá)對‘物聯(lián)網(wǎng)’給生活帶來便利的喜悅之情……” 

　　上面這段簡短的描述，是英國人預(yù)想的在物聯(lián)網(wǎng)世界中的生活。實(shí)際上，按照目前科技的發(fā)展速度，用不了到2020年，人們已經(jīng)可以享受到物聯(lián)網(wǎng)給生活帶來的便捷。很多IT專家都將其與計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)并重，稱其為信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

　　物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)，就是要把人、物和網(wǎng)絡(luò)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊。它們可以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能，并且彼此溝通和協(xié)作。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別在于：現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)上各種終端之間、它們與服務(wù)器端和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的溝通與互相響應(yīng)，其實(shí)都是有人在后面操作和控制的，但是在未來的物聯(lián)網(wǎng)里，物與物、物與人以及物與計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的協(xié)作則要實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化，不需要人們花費(fèi)太多的時(shí)間去介入、控制和管理。

　　舉例來說，一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的超市，其物流完全可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的管理。例如它可以通過設(shè)置在貨架和倉庫中的RFID標(biāo)簽讀取設(shè)備了解存貨信息，一旦要出現(xiàn)缺貨現(xiàn)象時(shí)，它就會(huì)立即將信息發(fā)送給超市的服務(wù)器系統(tǒng)，并由它自動(dòng)聯(lián)系行駛在路上的眾多送貨車輛里的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，查找哪輛貨車中有足夠的相應(yīng)商品，最后才會(huì)通知相關(guān)的司機(jī)，讓他將車駛向缺貨的超市，而此前的一切計(jì)算和通信的過程，都無需人工介入。

　　從上面的例子不難看出，即時(shí)了解外界的環(huán)境和需求變化，并就變化進(jìn)行智能化、自動(dòng)化的信息處理和通信就是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。而這一技術(shù)，其實(shí)就是智能計(jì)算技術(shù)。

　　以當(dāng)前芯片智能技術(shù)領(lǐng)先的英特爾公司為例，英特爾將會(huì)在未來的處理器中增添更多更高級(jí)別的智能計(jì)算要素和功能。而通過融合所有的智能計(jì)算要素和功能，英特爾希望達(dá)到的近期目標(biāo)，就是在2015年時(shí)有150億個(gè)終端設(shè)備能夠接入互聯(lián)網(wǎng)，彼此相連并可能無需人工干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)溝通和協(xié)作，而其遠(yuǎn)期目標(biāo)，則是要在未來的40年內(nèi)讓機(jī)器變得像人一樣“聰明”。

　　石油勘探：節(jié)省成本的秘密

　　當(dāng)21世紀(jì)的中國大步邁向汽車時(shí)代的時(shí)候，仿佛所有的中國人一夜之間突然都對石油產(chǎn)生了強(qiáng)烈的“渴”望。如何找到新的油藏或者如何讓老油田重新煥發(fā)青春，成為了石油勘探行業(yè)最為緊迫的任務(wù)。

　　在石油企業(yè)勘探所需要的費(fèi)用中，鉆井的費(fèi)用是非常高的，打一口井往往需要上千萬甚至上億元。通過科學(xué)的物探方法，加快勘探速度、提高勘探精度、準(zhǔn)確地確定高產(chǎn)井位將是節(jié)約巨大的鉆井投資的有效之法。  

　　在高性能計(jì)算未被廣泛應(yīng)用時(shí)，石油勘探的時(shí)間非常長，準(zhǔn)確性低。而通過運(yùn)用高性能計(jì)算解決PC集群大量的并行計(jì)算問題，石油勘探行業(yè)用戶能夠大大提高勘探的精度，縮短勘探時(shí)間。 

　　特別是，近年來隨著處理器性能的大幅度提升，使得科研人員有可能通過基于量子力學(xué)理論的計(jì)算模擬，從物質(zhì)的微觀性質(zhì)做起，逐步了解地下這些物質(zhì)在高溫、高壓狀況下究竟會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化。以往，人們對于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分的認(rèn)識(shí)，很大一部分是通過對天然地震波進(jìn)行分析并加以推斷得到的?，F(xiàn)在技術(shù)人員完全可以更多地依賴計(jì)算，通過在高性能計(jì)算機(jī)上的模擬實(shí)驗(yàn)來了解地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和成分。

　　地震數(shù)據(jù)處理作為地震勘探的主要組成部分，是石油天然氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中對油田勘探開發(fā)效益影響最大、技術(shù)含量最高的一環(huán)。自從人類采用地震波數(shù)據(jù)采集和還原地質(zhì)構(gòu)造以來，技術(shù)也在不斷地更新?lián)Q代。其中。地震數(shù)據(jù)的采集從上世紀(jì)70年代的2D采集，逐漸發(fā)展到3D采集，直到現(xiàn)在的3D全方位角采集，地震數(shù)據(jù)量也隨之呈幾何級(jí)的增長，對計(jì)算機(jī)的性能提出了更高的要求。

　　目前，英特爾針對未來高性能計(jì)算需求和應(yīng)用的發(fā)展趨勢及特點(diǎn)，開始了新一輪的創(chuàng)新。例如英特爾宣布計(jì)劃推出基于英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)的全新產(chǎn)品。這種架構(gòu)有助于輕松打造每秒萬億次計(jì)算的平臺(tái)。

　　以上，我們從氣象預(yù)報(bào)、物聯(lián)網(wǎng)和石油勘探三個(gè)方面介紹了其技術(shù)的發(fā)展以及芯片在應(yīng)用創(chuàng)新中扮演的重要角色。事實(shí)上，和我們息息相關(guān)的領(lǐng)域還有很多，比如電子病歷、區(qū)域醫(yī)療；再比如智能交通建設(shè)；再比如未來的4G通信，再比如如何一卡行天下……等等，這些都將在我們后續(xù)的文章中給以詳細(xì)的介紹。而以上種種這一切，都會(huì)在信息技術(shù)、芯片技術(shù)等不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的推動(dòng)下逐一實(shí)現(xiàn)。未來值得我們期待！ 
  
　　在高性能計(jì)算未被廣泛應(yīng)用時(shí)，石油勘探的時(shí)間非常長，準(zhǔn)確性低。而通過運(yùn)用高性能計(jì)算解決PC集群大量的并行計(jì)算問題，石油勘探行業(yè)用戶能夠大大提高勘探的精度，縮短勘探時(shí)間。 

　　特別是，近年來隨著處理器性能的大幅度提升，使得科研人員有可能通過基于量子力學(xué)理論的計(jì)算模擬，從物質(zhì)的微觀性質(zhì)做起，逐步了解地下這些物質(zhì)在高溫、高壓狀況下究竟會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化。以往，人們對于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分的認(rèn)識(shí)，很大一部分是通過對天然地震波進(jìn)行分析并加以推斷得到的?，F(xiàn)在技術(shù)人員完全可以更多地依賴計(jì)算，通過在高性能計(jì)算機(jī)上的模擬實(shí)驗(yàn)來了解地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和成分。

　　地震數(shù)據(jù)處理作為地震勘探的主要組成部分，是石油天然氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中對油田勘探開發(fā)效益影響最大、技術(shù)含量最高的一環(huán)。自從人類采用地震波數(shù)據(jù)采集和還原地質(zhì)構(gòu)造以來，技術(shù)也在不斷地更新?lián)Q代。其中。地震數(shù)據(jù)的采集從上世紀(jì)70年代的2D采集，逐漸發(fā)展到3D采集，直到現(xiàn)在的3D全方位角采集，地震數(shù)據(jù)量也隨之呈幾何級(jí)的增長，對計(jì)算機(jī)的性能提出了更高的要求。

　　目前，英特爾針對未來高性能計(jì)算需求和應(yīng)用的發(fā)展趨勢及特點(diǎn)，開始了新一輪的創(chuàng)新。例如英特爾宣布計(jì)劃推出基于英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)的全新產(chǎn)品。這種架構(gòu)有助于輕松打造每秒萬億次計(jì)算的平臺(tái)。

　　以上，我們從氣象預(yù)報(bào)、物聯(lián)網(wǎng)和石油勘探三個(gè)方面介紹了其技術(shù)的發(fā)展以及芯片在應(yīng)用創(chuàng)新中扮演的重要角色。事實(shí)上，和我們息息相關(guān)的領(lǐng)域還有很多，比如電子病歷、區(qū)域醫(yī)療；再比如智能交通建設(shè)；再比如未來的4G通信，再比如如何一卡行天下……等等，這些都將在我們后續(xù)的文章中給以詳細(xì)的介紹。而以上種種這一切，都會(huì)在信息技術(shù)、芯片技術(shù)等不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的推動(dòng)下逐一實(shí)現(xiàn)。未來值得我們期待！ 
  
　　在高性能計(jì)算未被廣泛應(yīng)用時(shí)，石油勘探的時(shí)間非常長，準(zhǔn)確性低。而通過運(yùn)用高性能計(jì)算解決PC集群大量的并行計(jì)算問題，石油勘探行業(yè)用戶能夠大大提高勘探的精度，縮短勘探時(shí)間。 

　　特別是，近年來隨著處理器性能的大幅度提升，使得科研人員有可能通過基于量子力學(xué)理論的計(jì)算模擬，從物質(zhì)的微觀性質(zhì)做起，逐步了解地下這些物質(zhì)在高溫、高壓狀況下究竟會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化。以往，人們對于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分的認(rèn)識(shí)，很大一部分是通過對天然地震波進(jìn)行分析并加以推斷得到的。現(xiàn)在技術(shù)人員完全可以更多地依賴計(jì)算，通過在高性能計(jì)算機(jī)上的模擬實(shí)驗(yàn)來了解地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和成分。

　　地震數(shù)據(jù)處理作為地震勘探的主要組成部分，是石油天然氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中對油田勘探開發(fā)效益影響最大、技術(shù)含量最高的一環(huán)。自從人類采用地震波數(shù)據(jù)采集和還原地質(zhì)構(gòu)造以來，技術(shù)也在不斷地更新?lián)Q代。其中。地震數(shù)據(jù)的采集從上世紀(jì)70年代的2D采集，逐漸發(fā)展到3D采集，直到現(xiàn)在的3D全方位角采集，地震數(shù)據(jù)量也隨之呈幾何級(jí)的增長，對計(jì)算機(jī)的性能提出了更高的要求。

　　目前，英特爾針對未來高性能計(jì)算需求和應(yīng)用的發(fā)展趨勢及特點(diǎn)，開始了新一輪的創(chuàng)新。例如英特爾宣布計(jì)劃推出基于英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)的全新產(chǎn)品。這種架構(gòu)有助于輕松打造每秒萬億次計(jì)算的平臺(tái)。

　　以上，我們從氣象預(yù)報(bào)、物聯(lián)網(wǎng)和石油勘探三個(gè)方面介紹了其技術(shù)的發(fā)展以及芯片在應(yīng)用創(chuàng)新中扮演的重要角色。事實(shí)上，和我們息息相關(guān)的領(lǐng)域還有很多，比如電子病歷、區(qū)域醫(yī)療；再比如智能交通建設(shè)；再比如未來的4G通信，再比如如何一卡行天下……等等，這些都將在我們后續(xù)的文章中給以詳細(xì)的介紹。而以上種種這一切，都會(huì)在信息技術(shù)、芯片技術(shù)等不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的推動(dòng)下逐一實(shí)現(xiàn)。未來值得我們期待！