更快的计算机如何改善您的生活

您的下一台计算机可能比您现在使用的计算机快几个数量级。

一些大学正在着手努力提高计算机的速度和效率。新举措可能有助于游戏、加速药物开发和改进人工智能等领域。

“更快的计算系统的优势包括能够执行更复杂的计算和模拟、更快的数据分析和更快的视觉内容渲染，”科技公司Spike的首席执行官Dvir Ben Aroya在电子邮件采访中告诉 Lifewire。“这可以促进科学研究、医学、天气预报和计算机生成图像等领域的进步。”

更快、更好的电路

由 10 所大学组成的小组正在联合起来创建耗资 5050 万美元的加州大学圣地亚哥分校主导的智能存储和内存处理中心 (PRISM)。该计划旨在构建新系统，确保计算在内存中和近内存和存储中进行，从而实现最大的性能和效率。

负责该项目的计算机科学家Tajana Simunic-Rosing在新闻稿中说： “我们将构建能够理解我们今天生成的所有数据的硬件和软件——快速而准确。”

PRISM 的努力是研究人员试图提高计算速度的众多方法之一。Aroya 说，其他方法包括并行处理，其中任务在多个处理器之间分配，以及图形处理单元 (GPU) 和现场可编程门阵列 (FPGA) 等专用硬件。

“理论方法包括使用量子计算，它利用量子力学原理进行计算，以及神经形态计算，它模仿人脑处理信息的方式，”他补充说。

当前的计算技术有速度限制。Aroya 说，这些限制包括组件之间的数据传输速度、数据存储和检索的速率，以及用于构建计算机的材料的物理限制。高性能计算产生的功耗和热量也可能是一个限制。

Amazon Web Services的技术项目经理Sugandha Sahay通过电子邮件举了一个游戏玩家想要在他们的计算机上玩视频游戏的例子。游戏存储在计算机的硬盘驱动器上，就像一个用于存储东西的庞大图书馆。要玩游戏，电脑需要从硬盘中取出游戏，放入电脑内存中。

“在这种情况下，计算速度的一个限制是计算机从硬盘读取游戏并将其放入内存的速度，”Sahay 说。“这就是所谓的硬盘读取速度，如果硬盘读取速度慢，游戏启动的时间就会变长。”

有了更快的计算系统，计算机将能够更有效地使用其资源……

Sahay 指出，另一个限制是计算机的内存量。如果计算机没有足够的内存，它将不得不不断地将内容移入和移出内存以为游戏腾出空间，这会降低游戏的性能。

“此外，图形卡就像计算机的视觉艺术家，是另一个限制，”Sahay 说。“如果显卡不够强大，游戏的画面会很慢，而且卡顿。最后，电脑的CPU，就像电脑的大脑，也是一个限制。如果CPU慢了，就需要更长的时间来玩游戏。”计算机处理游戏指令，这会使游戏运行速度变慢。”

游戏开始

更快的计算系统也可以带来更好的视频游戏。Sahay 表示，有了更快的硬盘读取速度和更多内存，游戏启动和加载关卡的速度就会快得多，让玩家可以更快地开始玩游戏。有了更强大的显卡和更快的 CPU，游戏将运行得更流畅，延迟更少，让游戏过程更加愉快。

“有了更快的计算系统，计算机将能够更有效地利用其资源，这将减少功耗和散热，从而使计算机更凉爽、更节能，”Sahay 说。