波士頓一家小公司,最近推出一部第五代電腦,幾乎改寫了電腦硬體發展的歷史。
一位康乃狄克州的電腦製造商稱這部新機器是「幾十年來,大電腦發展上最重要的一次革命」。
這家公司是「思考機器公司」(ThinkingMachinesCorp.),新的第五代電腦則名喚「聯結機器」(ConnectionMachine),看起來很像「戰爭遊戲」(WarGames)電影中那部無所不能而又神奇的大電腦Joshua。
在產品發表會中,「聯結機器」展現了它的神威-在二十分之一秒內,讀完路透社三個月內供應給世界各國的一萬六千篇新聞稿;三分鐘之內,排列出一個具四千個電晶體的超大型積體電路複雜的線路圖。
二十九歲的發明人布利斯(DanielHillis)驕傲地說:「傳統電腦和『聯結機器』比起來,就像是腳踏車與超音波客機之比。」
希利斯的話也許聽來有點言過其實,但只要再過一段時間,他創造出來的這部奇異的電腦,就能在一秒鐘內處處理十億個指令-和目前美國超級電腦巨人Cray的最新機器X-MP速度相當,但價格卻只需約四分之一。更重要的,「聯結機器」在目前超級電腦最弱的兩環-電腦視覺與人工智慧上,都可能帶來突破。
同時做很多事
過去四十年來,電腦的結構使電腦一次只能做一件事,由一個高速的中央處理機(CPU)帶領著一串記憶原件做工。然而,「這種兩方分工的結構設計,使中央處理機忙得不得了,」希利斯解釋:「但中央處理機部分只占電腦的二-三%,其他九七%(記憶原件)就停在那裡,不能同時運用。」希利斯的機器就是要使另外那九七%的能量也能同時運算。
傳統電腦將計算與記憶分工的結構,使電腦在從記憶原件取資料送到處理器去運算之間的通道非常狹窄,形成所謂JohnvonNeumann瓶頸。於是,要增加電腦的記憶能量,是件很簡單的事,要增加運算能力卻難上加難。
解決瓶頸的一個方法,就是增加處理器的數目。過去五年來,十幾家電腦公司都嚐試了這個方法,加裝幾個到幾百個不等的處理器,讓它們分擔工作,同步運算。「聯結機器」裡的處理器數目則令人吃驚-達六萬五千五百二十六個。
「聯結機器」的特點,是每個處理器都有自己小小的記憶體。雖然,每個處理器一次都只有一位元的處理能力(如今先進的微處理器已達三十二位元),而每個晶片也只能儲存四千位元資料。這種設計大大突破目前積體電路發展上已經面臨的瓶頸。
另外,每個小微處理器都聯結在一起(「聯結機器」之名的由來),聯結系統也可依特殊工作的需求,而自動改變程式。
「聯結機器」觀念上的突破,起自希利斯在麻省理工學院的一篇博士論文。之後,思考機器公司另一位創辦人韓德勒博士(SherylHandler)找來了一批人工智慧、電腦和積體電路設計專家,再加上從創業投資公司募來的一千六百萬美元,就開始了「聯結機器」的創造工作。另外,美國國防部的國防尖端研究計畫局(DARPA)也投資了四百七十萬美元,並且機器做出來馬上訂下兩部。
軟體人才難尋
但不幸地,專家們指出,替「聯結機器」寫軟體程式,恐怕需要特殊天分。國防部計畫局的報告就指出,國防部只有三分之一的程式設計師學會替「聯結機器」寫程式。
但「聯結機器」的支持者也不少,譬如麻省理工學院人工智慧大師明斯基(MarvinMinsky),和資訊統計理論之父夏農(ClaudeShannon)等。而且新機器一出現,就賣出七部,價格從一百至三百萬美元不等。另外已有多家廠商也在研究類似的同步處理電腦。
伊利諾大學教授史馬爾說:「這是實驗的時代,這也是百花齊放的時代。」(吳迎春取材自時代雜誌)
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