[发明专利]全球网络计算机

说明书

本发明一般涉及一个或多个计算机网络，该网络具有例如个人计算机那样的计算机或例如优选地由宽带传输装置连接的带微处理器的服务器那样的网络计算机，及具有硬件、软件、固件和其它装置因而发生至少两个并行处理操作，这涉及网络或连在一起的网络之中至少两组计算机，一种超计算形式。本发明更具体地涉及一个或多个包括较小网络和大量相连计算机的大网络，例如因特网，其中同时进行着不止一个单独并行的或大规模并行的涉及不止一种不同组计算机的处理操作。再更具体地说，本发明涉及一个或多个这样的网络，不止一个(或大量的)并行的或大规模并行微处理器处理操作或是单独进行或是相互有关地进行；及其中实际上在连至网络的个别计算机的任何微处理器之间建立正在进行的网络处理连结。

更进一步具体地说，本发明一般涉及一种网络结构或体系结构，它允许共享地使用网络微处理器，供包括大规模并行处理在内的并行处理用，及允许其它共享处理，例如多任务处理，其中个人计算机所有者向一个网络提供微处理器处理能力以优选地用于并行或大规模并行处理或多任务处理，用以换取连至由例如因特网服务提供者(ISP)那样的网络提供者所提供的其它个人和其它计算机的网络连接，包括连至其它微处理器的连接以供并行的或其它处理例如多任务处理之用。在拥有者和提供者之间共享使用的财务基础是各方同意的遵照管理法规、规章或规则的所有项目，包括根据处理能力的净使用或净提供的周期性测量由一方向另一方付费(象一个无管制的电力网)，或最好不要付费而由网络系统(软件，硬件等)提供事实上由用户和提供者两方等同地使用计算资源(由于由任何一方实体操作的任何网络计算机可以潜在地和交替地成为计算资源的用户和提供者(或者在多任务环境下甚至是同时地))，用户潜在地具有改写选择(例如在用户分布或用户信用线的基础上或通过相对的即时支付来执行)。

最后，此发明涉及一个包括硬件和软件的网络系统体系结构，它无偿地向个人计算机或大多数其它计算机的大多数用户提供因特网或其将来的等效或后继网(及大多数其它网)的使用，还向这些用户(及所有其它用户，包括超计算机的用户)提供计算机处理性能，这些性能通过超计算装置每18个月至少增长一倍。由新的超因特网(或简称超网)提供的此超计算性能增长是在例如由摩尔定律所预料的那种增长的所有其它性能增长之外的。

作为背景，过去30年内摩尔定律一直统治着计算机工业，该定律认为计算机芯片电路实际上每年都在缩小，每18个月产生一代新芯片，其晶体管数量加一倍，因此每隔一年半微处理器计算能力就有效地加一倍。

计算机芯片微型化的长期趋向注定会在以后几十年内不衰退地持续下去。例如，十年以前一般使用16千位DRAM内存芯片(存放16,000个数据位)；而1993年出现了1996年的标准16兆位芯片(16,000,000数据位)及工业计划是2008年向市场介绍16千兆位内存芯片(16,000,000,000数据位)及2011年为64千兆位芯片，而在2020年代的中期至末期可望有16兆兆位芯片(16,000,000,000,000数据位)。这是有规律地每十五年增长千倍。硬盘驱动器的速度和容量也以惊人速率在增长，甚至这几年中其速率比半导体微芯片的速率更高。

类似地在微处理器计算速度方面预料不断有大量有规则的改进，或以简单的时钟速度或MIPS(每秒百万条指令)测量，或以每片芯片的晶体管数测量。例如，自从Intel推出它的在现今占主导地位的“Wintel”标准个人计算机中使用的X86微处理器家族后，其性能每隔三年改善四或五倍。1995年推出的最初Intel Pentium Pro微处理器比1979年推出的第一台IBM标准PC微处理器Intel 8088快一千倍。1996年微处理器中的最快者例如Digital Equipment Corp.的Alpha芯片比原始Cray Y-MP超计算机中的处理器还要快，在Nintendo 64视频游戏系统中也如此。

微处理器和软件两者(及固件和其它部件)都自8位和16位系统进展成为32位系统，这在今日已成为标准，有些64位系统例如DECAlpha早已推出并且有更多系统会出现，例如Intel公司要在2000年推出的Merced微处理器，很可能将来要增加至128位。

过去十年内第二个主要发展趋向曾是并行处理的兴起，一个计算机体系结构使用多个CPU微处理器(更经常为大规模并行处理，使用甚至数千台相对简单的微处理器)，它们连接起来成为单个计算机，其新操作系统具有为实现这一方案而作出的改动。超计算领域已由此方案占领，包括使用许多相同的标准个人计算机微处理器的设计方案。