应用前景

　　定制化设计成本较高，如果无法获得较大使用量就不能真正推广。因此一般认为超算领域以及大规模云计算模式将是定制化设计的用武之地。

　　第一, 云计算模式下，数据中心为差异化的定制处理器提供了应用空间。在云计算模式下，网络的快速发展以及各种网络终端的引入使得信息处理的界限变得模糊——通过大型数据中心提供IT基础设施、存储/ 计算资源以及应用服务成为趋势，个人可以通过多种设备来访问、处理其感兴趣的数据与服务。这样，未来的数据中心可能将承担大量需求各异的数据处理任务，包括文本分析搜索、媒体处理、数据统计、事务处理等。针对这些需求各异的应用，可以设计分别为其定制的处理器结构。同时，数据中心内所需的处理器数目巨大，这就为分摊定制设计成本提供了基础。

　　第二, 在超级计算领域定制处理器将快速发展。

　　能充分利用超算系统计算能力的应用数目是非常有限的，在很多专业场合，超级计算机在其生命周期内往往只运行有限的几种科学计算应用。所以针对主要目标应用（或应用集）。采用应用定制的方法进行处理器结构设计能显著提升超算系统的效率。而且超算系统往往拥有数十万个（或者更多）的处理器核，这为定制设计的经济有效应用提供了前提条件。比如，美国能源部2013 年上半年开展 Codesign Project，以科学计算需求来指导体系结构与系统软件设计，目前计划建设三个超算中心，分别针对燃烧（Combustion）模拟、材料模拟与核能计算。

　　目前，《国家重大科技基础设施建设中长期规划》中的“地球系统数值模拟器”正处于建设方案研讨与申请阶段，有关申请方提出了“应用定制体系结构”方案，这说明国内的超级计算设施建设也将逐步调整指导思想，将系统的应用效能作为关键指标。

　　应用为“王”，掌握需求、理解需求、服务需求是任何技术、产品研发具有持久生命力的根本，而且对于国内应用需求的理解与掌握不是任何一家国外处理器设计厂商所能替代的。从根本上讲，理解具体的应用需求，结合国内相关科研院所在处理器设计方面的良好积累，围绕应用进行处理器定制的指导思路将是适合我国国情的、能发挥后发优势的发展道路。（作者单位为清华大学计算机系）