在雷達(dá)和信號(hào)情報(bào)領(lǐng)域，博士團(tuán)隊(duì)定期開發(fā)數(shù)學(xué)上復(fù)雜的算法，這些算法需要比當(dāng)代嵌入式COTS系統(tǒng)中部署的處理能力要大得多。這些算法必須放在抽屜里積塵，直到摩爾定律已經(jīng)足夠驅(qū)動(dòng)性能密度，以便為此類算法提供所需的計(jì)算能力。當(dāng)任何給定的應(yīng)用程序類別成為可能時(shí)，更苛刻的算法隨之而來。這種理解我們市場(chǎng)的方式突出了這樣一個(gè)事實(shí)，即嵌入式軍事和航空航天系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員通常面臨兩種類型的應(yīng)用。

首先，有些算法的復(fù)雜性隨著時(shí)間的推移保持相對(duì)穩(wěn)定或固定。例如，讓我們假設(shè)特定算法需要一個(gè) 19 英寸寬的機(jī)箱，里面裝滿了處理板。隨著摩爾定律的節(jié)奏，每隔幾年就會(huì)增加單個(gè)插槽中可用的處理能力，隨著每一代新一代處理元件的出現(xiàn)，給定應(yīng)用的電路板數(shù)量將減少一半。如果應(yīng)用的要求（算法）保持不變，則所需的處理板數(shù)量也將同樣減少。這種穩(wěn)定的發(fā)展步伐將持續(xù)下去，直到只需要一個(gè)處理器或更少處理器的單個(gè) SBC。

聲納就是這種現(xiàn)象的一個(gè)很好的例子。20年前，使用具有10-20個(gè)模塊的計(jì)算機(jī)來執(zhí)行聲納算法。對(duì)于此類應(yīng)用，摩爾定律預(yù)計(jì)每 18 個(gè)月處理能力翻一番，保證最初需要 16 個(gè) 6U VPX 板的 HPEC 系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移將滿足 8 個(gè)，然后是 4 個(gè)。幾年后，該系統(tǒng)可能會(huì)縮小到3U板，最后，只需要一臺(tái)PC來處理所需的處理。隨著時(shí)間的推移，聲納算法基本上保持不變，因此與我們今天認(rèn)為的HPEC系統(tǒng)相比，今天所需的硬件非常少。

這導(dǎo)致我假設(shè)摩爾定律的以下擴(kuò)展，我認(rèn)為它恰如其分地描述了小型計(jì)算：

Orville的推論：“任何性能要求隨著時(shí)間的推移保持固定的應(yīng)用都將經(jīng)歷持續(xù)的尺寸，重量，功率和/或成本降低。

不幸的是，有些人誤解了這一過程，認(rèn)為隨著時(shí)間的推移，今天的大型HPEC系統(tǒng)都注定要遷移到小型和廉價(jià)的硬件。這種誤解揭示了對(duì)HPEC市場(chǎng)的嚴(yán)重不熟悉。

理解奧維爾推論的關(guān)鍵在于它描述了那些應(yīng)用程序需求是固定的案例。但在HPEC中，通常還有另一類應(yīng)用，其中需求擴(kuò)展以填充可用的處理。事實(shí)上，HPEC 應(yīng)用著眼于特定的機(jī)箱配置，并在考慮到當(dāng)代芯片密度和封裝技術(shù)的情況下，以盡可能多的計(jì)算能力來填補(bǔ)該占用空間。如果摩爾定律在相同的空間中提供更多的處理，那么應(yīng)用程序開發(fā)人員將部署要求苛刻的應(yīng)用程序（還記得上面塵土飛揚(yáng)的抽屜嗎？

真正的 HPEC 應(yīng)用永不萎縮。通過這種方式，他們讓人想起關(guān)于軟件總是擴(kuò)展到可用內(nèi)存極限的舊觀點(diǎn)。對(duì)于此類應(yīng)用，包括大量多功能雷達(dá)、SIGINT和圖像處理問題，計(jì)算要求將始終擴(kuò)展以填補(bǔ)可用的系統(tǒng)插槽。正是這種對(duì)更多處理能力的不懈渴望使HPEC成為一個(gè)充滿活力的市場(chǎng)利基。

Orville和Wilbur的Corrollaries可以幫助管理人員和設(shè)計(jì)師了解小型（SFF）和高性能嵌入式計(jì)算（HPEC）之間的區(qū)別。這種差異與今天的系統(tǒng)架構(gòu)關(guān)系不大，而是未來幾代計(jì)算。

好消息是，得益于HPEC架構(gòu)，嵌入式COTS系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在擁有了一套新的工具和設(shè)計(jì)策略，以幫助他們跟上步伐，并能夠利用下一類高級(jí)算法?；氐紸rthur C. Clarke，HPEC是一組使能技術(shù)，使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)?yīng)用程序從魔術(shù)柱轉(zhuǎn)移到新技術(shù)柱。

審核編輯：郭婷