关于召开2021 年度CCF 未来计算机教育峰会的通知

“开源”不仅深刻影响了计算机行业的发展，也影响了计算机类专业教育的发展。开源社区提供了门类齐全、数量巨大的开源资源，很多是计算机教学所需的绝佳素材。另一方面，基于开源资源的计算机教学，也将更多的青年人才引入了开源社区，进一步促进了开源事业的发展。开源社区与计算机教育界已成为互利共生的命运共同体。国家十四五年规划和2035 年远景目标纲要指出，中国要“支持数字技术开源社区等创新联合体发展”。为了实现这一目标，提升我国开源相关的计算机教育范围和质量就尤显重要。为增进开源社区和计算机教育界专业人士的交流，提升开源相关的计算机教育质量，中国计算机学会(CCF)以“开源文化与计算机教育”为主题，于2021 年7 月16-17 日在常州召开第五届CCF 未来计算机教育峰会（FCES2021）。本次峰会将围绕“基于开源的教育(By Opensource)”和“为了开源的教育(For Opensource)”这两大问题，总结以往的经验教训，为下一阶段我国开源相关的计算机教育指明方向。

REPORT TO THE PRESIDENT

Computational Science:

Ensuring America’s Competitiveness

更多

President’s Information Technology

Advisory Committee

June 2005

收起

Scientific Discovery Through Advanced Computing

Workshop on

The Roadmap for the Revitalization of High-End Computing

COMPUTING RESEARCH ASSOCIATION

更多

JUNE 16-18, 2003

Edited by Daniel A. Reed

Table of Contents

PREFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1. EXECUTIVE SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.1. ENABLING TECHNOLOGIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.2. COTS-BASED ARCHITECTURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.3. CUSTOM ARCHITECTURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.4. RUNTIME AND OPERATING SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1.5. PROGRAMMING ENVIRONMENTS AND TOOLS . . . . . . . . . . . . . . .5

1.6. PERFORMANCE ANALYSIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1.7. APPLICATION-DRIVEN SYSTEM REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . .6

1.8. PROCUREMENT, ACCESSIBILITY, AND COST OF OWNERSHIP . . . . . .7

2. ENABLING TECHNOLOGIES FOR HIGH-END COMPUTING . . . . . . . . . . . .9

2.1. ENABLING TECHNOLOGIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.1.1. Device Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.1.2. Memory Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.1.3. Storage and I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.1.4. Interconnects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

2.1.5. Single Chip Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

2.1.6. Power/Thermal Management and Packaging . . . . . . . . .14

2.1.7. Software Methods and Algorithms . . . . . . . . . . . . . . .15

2.2. SUMMARY OF STRATEGIC FINDINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

2.3. ENABLING TECHNOLOGY ROADMAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

2.3.1. Time Scales and Investments . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

2.3.2. Key Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

3. COTS-BASED ARCHITECTURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

3.1. ENABLING TECHNOLOGIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

3.1.1. Memory Systems and Interconnects . . . . . . . . . . . . . . .22

3.1.2. System Heterogeneity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

3.2. SUMMARY OF STRATEGIC FINDINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3.2.1. Government Coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3.2.2. Long-Term Research Funding . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3.3. OTHER CHALLENGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

3.3.1. Parallel Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

3.3.2. Scalable Software and Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

4. CUSTOM ARCHITECTURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

4.1. CUSTOM-ENABLED ARCHITECTURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

4.1.1. Strategic Benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

4.1.2. Challenges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.2. SUMMARY STRATEGIC FINDINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.2.1. Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.2.2. Near- and Medium-Term Oppor tunities . . . . . . . . . . . .27

4.2.3. Strategic Par tnerships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

4.2.4. Funding Culture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

4.2.5. Innovation in System Software and Programming

Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

4.2.6. Application Requirements Characterization . . . . . . . . . .29

4.2.7. Basic Research for End of Moore’s Law . . . . . . . . . . . .29

4.3. TECHNICAL DIRECTIONS FOR FUTURE CUSTOM ARCHITECTURES . . . .30

4.3.1. Fundamental Oppor tunities Enabled by Custom

Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

4.3.2. Examples of Innovative Custom Architectures . . . . . . . .32

4.3.3. Enabling and Exploiting Global Bandwidth . . . . . . . . . .33

4.3.4. Enabling and Exploiting Function-Intensive Structures . . .34

4.3.5. Efficiency via Custom Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . .34

4.3.6. Execution Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

4.4. OPEN ISSUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

4.4.1. Programming and HEC Architecture . . . . . . . . . . . . . . .35

4.4.2. The Role of Universities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

4.5. ROADMAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

4.5.1. Five Years (FY05-FY09) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

4.5.2. Ten Years (FY10-FY14) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

4.5.3. Fifteen Years (FY15-FY19) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

4.6. SUMMARY AND CONCLUSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

5. RUNTIME AND OPERATING SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

5.1. RECURRING THEMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

5.2. OPERATING SYSTEM INTERFACES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

5.3. HARDWARE ABSTRACTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

5.4. SCALABLE RESOURCE MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

5.5. DATA MANAGEMENT AND FILE SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

5.6. PARALLEL AND NETWORK I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

5.7. FAULT MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

5.8. CONFIGURATION MANAGEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

5.9. OPERATING SYSTEM PORTABILITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

5.10. OPERATING SYSTEM SECURITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

5.11. PROGRAMMING MODEL SUPPORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

6. PROGRAMMING ENVIRONMENTS AND TOOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

6.1. KEY OBSERVATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

6.2. THE STATE OF THE ART AND AN EVOLUTIONARY

PATH FORWARD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

6.2.1. Software Productivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

6.3. REVOLUTIONARY APPROACHES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

6.3.1. Research on the Hardware/Software Boundary . . . . . . .57

6.4. BEST PRACTICES AND EDUCATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

7. PERFORMANCE MODELING, METRICS, AND SPECIFICATIONS . . . . . . . .59

7.1. BASIC METRICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

7.2. CURRENT PRACTICE IN SYSTEM PROCUREMENTS . . . . . . . . . . . . .61

7.3. PERFORMANCE-BASED SYSTEM SELECTION . . . . . . . . . . . . . . . .62

7.3.1. Per formance Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

7.3.2. System Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

7.3.3. Per formance Monitoring Infrastructure . . . . . . . . . . . . .65

7.3.4. Libraries, Compilers, and Self-Tuning Software . . . . . . .66

8. APPLICATION-DRIVEN SYSTEM REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . .69

8.1. APPLICATION CHALLENGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

8.1.1. Lattice QCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

8.1.2. Computational Biosciences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

8.2. SYSTEM CHALLENGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71

8.3. CURRENT SYSTEM LIMITATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

8.4. SUPPORT ENVIRONMENT REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

9. PROCUREMENT, ACCESSIBILITY, AND COST OF OWNERSHIP . . . . . . . .75

9.1. PROCUREMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

9.1.1. Requirements Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75

9.1.2. Evaluation Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

9.1.3. Contract Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

9.1.4. Process Improvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

9.1.5. Other Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77

9.2. ACCESSIBILITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77

9.3. COST OF OWNERSHIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

10. REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81

APPENDIX A. PROGRAM COMMITTEE MEMBERS . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

APPENDIX B. WORKING GROUP CHARTERS AND PARTICIPANTS . . . . . . . . .85

B.1. ENABLING TECHNOLOGIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

B.1.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

B.1.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

B.2. COTS-BASED ARCHITECTURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

B.2.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

B.2.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

B.3. CUSTOM ARCHITECTURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

B.3.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

B.3.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

B.4. RUNTIME AND OPERATING SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

B.4.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

B.4.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

B.5. PROGRAMMING ENVIRONMENTS AND TOOLS . . . . . . . . . . . . . .89

B.5.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

B.5.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

B.6. PERFORMANCE MODELING, METRICS, AND SPECIFICATIONS . . . . .90

B.6.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90

B.6.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90

B.7. APPLICATION-DRIVEN SYSTEM REQUIREMENTS . . . . . . . . . . . . . .91

B.7.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

B.7.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

B.8. PROCUREMENT, ACCESSIBILITY, AND COST OF OWNERSHIP . . . . . .92

B.8.1. Char ter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

B.8.2. Par ticipants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

APPENDIX C. LIST OF ATTENDEES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

收起

计算机：2020年车联网投资前瞻

申港证券 曹旭特,王宁

计算机行业深度：5G来临，关注三张表

国盛证券

刘高畅,杨烨

国产CPU正从可用向好用转变，自主可控前景可期

计算机自主可控深度报告

2019 年 11 月 04 日

STANFORD RESEARCH INSTITUTE

Menlo Park, California 94025 * USA

AFOSR-3233 October 1962

更多

Summary Report

AUGMENTING HUMAN INTELLECT: A CONCEPTUAL FRAMEWORK

Prepared for:

DIRECTOR OF INFORMATION SCIENCES

AIR FORCE OFFICE OF SCIENTIFIC RESEARCH

WASHINGTON 25, D.C.

CONTRACT AF49(638)-1024

By: D. C. Engelbart

SRI Project No. 3578

Approved:

R. C. Amara, Manager System Engineering Department

J. D. Noe, Director Engineering Science Division

收起