FPGA芯片将使超级计算机物美价廉

星桥系统公司只有16名员工，在犹它州米德威尔市的一栋建筑物中租有办公室，它的创始人兼首席科学家吉尔森今年37岁，与盖茨一样，它也是一名大学辍学生。CEO丹尼尔是在4个月前加盟该公司的。

　　换句话说，星桥公司和IBM公司是截然不同的二个公司，但是，这个计算机产业的“门外汉”声称已经开发成了“超计算机”，它的运算功能与超级计算机相似，但可以放在桌面上，使用较少的能源，也不需要特制的冷却系统，价格只有175000美元。

　　秘密就在于它使用的芯片上。与传统超级计算机上动辄使用数百甚至上千个处理品不同的是，星桥公司使用了大约十几个相对便宜的现场可编程门阵列(FPGA)芯片，每个FPGA芯片能够并行地处理数千个任务，而一个处理器同时只能处理一个任务，因此，尽管传统的超级计算机配置有数以百计的处理器，只配置有少数FPGA芯片的“超计算机”的运算性能就能够超过传统的超级计算机。

　　另外，FPGA芯片能够通过使用与芯片上晶体管相连接的内存单元重新配置，因此与大多数芯片一旦生产出来就不再可以改变不同的是，FPGA芯片能够被反复改变。科学家在卫星中使用FPGA芯片，因为这使得他们无需更换芯片，而只要发送新的软件和改变电路就能够对计算机进行升级。

　　我们可以设想，不是每年，而是每40毫秒对芯片重新配置一次，使它处理不同的任务━━就象生产工厂不断地流水线生产不同的产品那样。从理论上说，我们将拥有功能异常强大的计算机系统，它不但能够进行并行处理，而且能够不断地改变电路，根据不同任务对它本身进行优化，并根据需要使用资源。

　　多年来，人们一直在考虑开发基于FPGA芯片的通用计算机，障碍在于软件方面。要开发出能够使FPGA计算机完成所有重配置任务软件的难度是不可想象的，因此科研人员只好退而求其次，开发出了只能完成单一任务的FPGA计算机。它们能够以令人不可置信的速度完成需要大量计算资源的基因研究算法，但大多数情况下更象一个白痴，因为它只能完成单一的一种任务。

　　现在，吉尔森声称他已经解决了这一问题。他说，在经过5年的努力后，他已经开发了一种被称作Viva的编程语言，能够使开发人员轻松地开发出在FPGA计算机上运行的应用软件和运行这些软件的操作系统。

　　星桥公司以175000-700000美元的价格销售4种型号的FPGA“超计算机”，被称为HC-62的“超计算机”的售价为350000美元，配置11个Xilinx公司生产的价格为3000美元的FPGA芯片，它每秒能够完成2000亿次浮点运算。售价为700000美元型号的“超计算机”包含有22有个Xilinx公司的芯片，每秒能够完成4000亿次浮点运算。另外，客户还必须购买Viva的许可证，每人每年的价格为45000美元。

　　吉尔森还没有对他的“超计算机”进行业界标准性能测试。但如果他所言不虚，星桥公司顶级配置的“超计算机”的性能应当能够排在全球超级计算机前200位。“超计算机”与由NEC公司研制的每秒完成35万亿次运算的“地球模拟者”仍然不在一个数量级上，“地球模拟者”使用了5000个处理器，占用了一栋四层楼高的建筑物，耗资3.5亿美元。

　　吉尔森说，他能够理解人们对他们产品的怀疑。2年前，就有一名客户起诉星桥公司称，在向该公司支付了200000美元后，他没有得到可以使用的产品，数月前，星桥公司以给予原告股份的方式和解了该起诉。吉尔森坚信，他的“超计算机”是有效的，他说，我生活在未来，大多数人还生产生活在现在或者过去。

　　为了加强销售力量，星桥公司分别雇佣了前Novell公司官员爱德华和前3Com公司官员里贝卡分别负责销售和营销。星桥公司将目标客户群锁定在国防和安全公司、政府机构、生物公司和石油天然气勘探公司，这些机构都需要能够完成大量计算任务的计算机系统。在过去的二年中，星桥公司已经向包括美国空军、国家安全局、国家航空航天管理局在内的一些客户销售了十几台基于早期设计的原型产品。另外，它还销售7台基于新款设计的计算机系统。

　　硅图公司也已经向星桥公司订购一套“超计算机”系统，它希望使二家公司的产品能够雷同运行。硅图公司的高级副总裁戴维表示，在需要完成特定运算任务的客户中，可重配置计算有一定的市场，我们对星桥公司的软件在这一领域的应用有兴趣。

　　NASA兰利研究中心的高级科学家奥拉夫二年来一直在使用星桥公司的产品，他说，尽管速度非常快，但星桥公司的产品还不足以完成NASA的运算任务。其中的一个问题是，在克雷公司的超级计算机上运行的软件不能在星桥公司的产品上运行。尽管如此，他仍然说，星桥公司的产品是一个真正的突破。

　　加州大学圣迭戈分校超级计算机中心的科研人员艾伦以及一些大学生已经能够编写“超计算机”软件，他说，使用Viva编程并非易事，但他相信，星桥公司的“超计算机”已经具备了完成有限的运算任务的能力，FPGA计算是未来的方向。

　　尽管承认“超计算机”要大规模普及还需要几年的时间，但吉尔森表示，今年年底，客户将能够使用星桥公司的产品完成实际的生产任务。他说，他有等待的耐心，这是一场马拉松比赛，而非短跑。
星桥系统公司只有16名员工，在犹它州米德威尔市的一栋建筑物中租有办公室，它的创始人兼首席科学家吉尔森今年37岁，与盖茨一样，它也是一名大学辍学生。CEO丹尼尔是在4个月前加盟该公司的。

 
　　换句话说，星桥公司和IBM公司是截然不同的二个公司，但是，这个计算机产业的“门外汉”声称已经开发成了“超计算机”，它的运算功能与超级计算机相似，但可以放在桌面上，使用较少的能源，也不需要特制的冷却系统，价格只有175000美元。

　　秘密就在于它使用的芯片上。与传统超级计算机上动辄使用数百甚至上千个处理品不同的是，星桥公司使用了大约十几个相对便宜的现场可编程门阵列(FPGA)芯片，每个FPGA芯片能够并行地处理数千个任务，而一个处理器同时只能处理一个任务，因此，尽管传统的超级计算机配置有数以百计的处理器，只配置有少数FPGA芯片的“超计算机”的运算性能就能够超过传统的超级计算机。

　　另外，FPGA芯片能够通过使用与芯片上晶体管相连接的内存单元重新配置，因此与大多数芯片一旦生产出来就不再可以改变不同的是，FPGA芯片能够被反复改变。科学家在卫星中使用FPGA芯片，因为这使得他们无需更换芯片，而只要发送新的软件和改变电路就能够对计算机进行升级。

　　我们可以设想，不是每年，而是每40毫秒对芯片重新配置一次，使它处理不同的任务━━就象生产工厂不断地流水线生产不同的产品那样。从理论上说，我们将拥有功能异常强大的计算机系统，它不但能够进行并行处理，而且能够不断地改变电路，根据不同任务对它本身进行优化，并根据需要使用资源。

　　多年来，人们一直在考虑开发基于FPGA芯片的通用计算机，障碍在于软件方面。要开发出能够使FPGA计算机完成所有重配置任务软件的难度是不可想象的，因此科研人员只好退而求其次，开发出了只能完成单一任务的FPGA计算机。它们能够以令人不可置信的速度完成需要大量计算资源的基因研究算法，但大多数情况下更象一个白痴，因为它只能完成单一的一种任务。

　　现在，吉尔森声称他已经解决了这一问题。他说，在经过5年的努力后，他已经开发了一种被称作Viva的编程语言，能够使开发人员轻松地开发出在FPGA计算机上运行的应用软件和运行这些软件的操作系统。

　　星桥公司以175000-700000美元的价格销售4种型号的FPGA“超计算机”，被称为HC-62的“超计算机”的售价为350000美元，配置11个Xilinx公司生产的价格为3000美元的FPGA芯片，它每秒能够完成2000亿次浮点运算。售价为700000美元型号的“超计算机”包含有22有个Xilinx公司的芯片，每秒能够完成4000亿次浮点运算。另外，客户还必须购买Viva的许可证，每人每年的价格为45000美元。

　　吉尔森还没有对他的“超计算机”进行业界标准性能测试。但如果他所言不虚，星桥公司顶级配置的“超计算机”的性能应当能够排在全球超级计算机前200位。“超计算机”与由NEC公司研制的每秒完成35万亿次运算的“地球模拟者”仍然不在一个数量级上，“地球模拟者”使用了5000个处理器，占用了一栋四层楼高的建筑物，耗资3.5亿美元。

　　吉尔森说，他能够理解人们对他们产品的怀疑。2年前，就有一名客户起诉星桥公司称，在向该公司支付了200000美元后，他没有得到可以使用的产品，数月前，星桥公司以给予原告股份的方式和解了该起诉。吉尔森坚信，他的“超计算机”是有效的，他说，我生活在未来，大多数人还生产生活在现在或者过去。

　　为了加强销售力量，星桥公司分别雇佣了前Novell公司官员爱德华和前3Com公司官员里贝卡分别负责销售和营销。星桥公司将目标客户群锁定在国防和安全公司、政府机构、生物公司和石油天然气勘探公司，这些机构都需要能够完成大量计算任务的计算机系统。在过去的二年中，星桥公司已经向包括美国空军、国家安全局、国家航空航天管理局在内的一些客户销售了十几台基于早期设计的原型产品。另外，它还销售7台基于新款设计的计算机系统。

　　硅图公司也已经向星桥公司订购一套“超计算机”系统，它希望使二家公司的产品能够雷同运行。硅图公司的高级副总裁戴维表示，在需要完成特定运算任务的客户中，可重配置计算有一定的市场，我们对星桥公司的软件在这一领域的应用有兴趣。

　　NASA兰利研究中心的高级科学家奥拉夫二年来一直在使用星桥公司的产品，他说，尽管速度非常快，但星桥公司的产品还不足以完成NASA的运算任务。其中的一个问题是，在克雷公司的超级计算机上运行的软件不能在星桥公司的产品上运行。尽管如此，他仍然说，星桥公司的产品是一个真正的突破。

　　加州大学圣迭戈分校超级计算机中心的科研人员艾伦以及一些大学生已经能够编写“超计算机”软件，他说，使用Viva编程并非易事，但他相信，星桥公司的“超计算机”已经具备了完成有限的运算任务的能力，FPGA计算是未来的方向。

　　尽管承认“超计算机”要大规模普及还需要几年的时间，但吉尔森表示，今年年底，客户将能够使用星桥公司的产品完成实际的生产任务。他说，他有等待的耐心，这是一场马拉松比赛，而非短跑。