4.2 贝尔定律（Bell’s Law (1972)）

    1972年，贝尔定律被发现。该定律认为，大约每过10年，半导体、存储、用户接口和网络方面的技术进步会促使形成一个全新而且通常是价格更低廉的计算机平台。这个平台一旦形成，就会产生一个相对独立的产业结构。这个定律解释了大型主机、微机、工作站和PC、WEB、掌上电脑和移动设备以及无处不在的互联网在过去发生的一切。我们可以预测家庭网络和体域网（body area network）也会遵循这一发展路径。贝尔定律说明，每十年一个周期，重要的计算机架构就会出现。它大概包括以下几个阶段：早期研究、早期应用和成熟期、主流应用期、衰退期。

    在2007年6月份为参加Antalya IDPT大会准备演讲稿时，Erich Strohmaier和我就曾提出这样一个问题：我们能否用贝尔定律来分析TOP500中计算机体系架构的发展变化呢？为此，我们尝试着引入了下面这种计算机架构的分类：

    1）数据并行系统（Data parallel systems），包括Vector (Cray Y-MP和X1、 NEC SX 等为代表)和SIMD (CM-2等为代表)；

    2）定制标量系统（Custom scalar systems），包括MPP (Cray T3E和 XT3、IBM SP 等为代表)，Scalar SMP和Constellations (大SMP的Cluster)；

    3）商品化集群系统（Commodity clusters），包括现在的PC cluster、刀片系统等。.

    4）高能效系统（Power-efficient systems）：蓝色基因/L或蓝色基因/P是低功耗系统的首批例子，它们有可能会形成一种新的类别，但我们现在还不能确定。

    在分析1993年至今的TOP500榜单时，我们发现计算机架构在相当长时斯内有这样的发展变化趋势，如图18和图19所示：

    从上图可见，“数据并行系统、定制标量系统、商品化集群系统”这几个HPC类别都非常准确地符合贝尔定律十年一周期的说法，这说明该定律同样适用于HPC计算机架构，如表20所示。为了简化问题，我们没有考虑贝尔定律中“早期研究”这个阶段。当然，我们需要进一步证明，到2010年，商品化集群是否会真的进入衰退期。更加值得探索的问题是，以IBM蓝色基因系列为代表的高能效系统到底会怎么发展？由于性能不够，有几套小型的这类系统没有入选第30届TOP500排行榜。也许第31届TOP500会显示，高能效系统是不是真的会成为一个全新的架构。