时下，智能手机从单核、双核逐渐朝多核发展，手机性能越来越强大，同时机身却越来越轻薄。手机也从单纯的语音、短信等通信用途，朝着视频浏览、游戏娱乐，甚至移动办公等多领域发展。随着智能手机性能的逐渐强大，手机的发热、耗能问题也逐渐显现出来，各种手机“发热门”事件的发生，更进一步推动业界对手机散热问题的探讨。
近期，在第18届国际高性能计算架构学术研讨会上，来自宾夕法尼亚大学和密歇根大学的研究人员提出了一项突破性技术方案——“短期迸发式计算”（Computational Sprinting），该方案以短时间高速计算的方式替代现有芯片持续性能的设计，可以十倍地提升智能手机的性能，而无需担心其电池发热问题。
颠覆现有芯片工作模式
目前智能手机的处理器、散热片及能源供应体系，都是为了提供持续的性能而设计的。这样的设计用在高性能的批量处理计算上，效果较为理想，但不适合当用户发起指令后，系统需要迅速回应的交互式场合。
所以研究人员们开始思考，并提出设想：如果设计一个芯片，使其可以提供16倍于持续性能设计下的计算能力，但工作时间不足一秒，这样的方式是否会烧坏芯片？
通过大量的计算和仿真模拟，研究人员们找到了该思路的可行方案，提出了“短期迸发式计算”。
“通常情况下，移动设备都是为了持续的性能而设计的，所以它们可以一直不停地运行。而我们设计了这样一个计算方案，其可以实现强大的计算能力，但在这之后，需要停止一段时间来休息。”密歇根大学电子工程和计算机科学助理教授，同时也是研究合著者之一的Thomas Wenisch说道。
该方案从名字释义上就可以看出，其类似于短跑冲刺。当运动员在短跑冲刺时，需要在短时间内迸发自己的潜能，并以最快速度到达终点，但即使是博尔特等世界冠军，也不可能长时间保持高速运动。“短期迸发式计算”技术方案同样遵循该原则。
化解当前工程难题
在时下的智能化时代，随着移动设备的日益智能，手机内晶体管密度也在不断增加，但伴随而来的热量将威胁到日益复杂的计算芯片正常工作。同时智能手机内部空间狭小，并没有风扇等散热装置。所以智能手机内部每次只能有一部分晶体管可以安全地正常运行，而大部分的硅芯片在给定时间都处于静止状态，这个现象也被称作“暗硅（Dark Silicon）”。
这同样也是目前大部分工程师十分关心的问题，他们担心“暗硅”的存在将成为移动设备速度和性能提升的物理瓶颈。一份预测报告显示，到2019年，一部智能手机可能只有9%的晶体管在任意时间均处于激活状态。而“短期迸发式计算”，可以让移动设备以更好的、不同于PC的工作方式，有效避开“暗硅”问题。
事实上，智能手机只有在很少情况下，需要充分调动其最大限度的运算处理能力。通常大部分时间，智能手机都处于待机状态，或是躺在用户的口袋、钱包中，或是等待用户输入。但当用户想利用智能手机开展高速计算任务时，例如执行导航、翻译、图像识别、照片拼接、语音识别等，需要其运行结果快速的呈现。而这些所谓的“突发”的运算，仅仅在短时间内进行快速计算，而剩下的长空闲状态，可以使移动设备降温并恢复过来。
“在这项研究中，我们进行了广泛的可行性研究，并找出解决方案，以克服短时间迸发计算所带来的工程挑战。”来自宾夕法尼亚大学的另一个论文作者Milo M. K. Martin表示，“工程师们一直十分关注有关‘暗硅’的技术发展，而我们的研究表明，如果可以在短时间内充分利用所有计算能力进行高速运算，那么大部分硅芯片不工作的问题将不再成为困扰。”
