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• 1李國(guó)杰:我國(guó)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展什么類型的高性能計(jì)算機(jī)

“高性能計(jì)算”，包括硬件、軟件、算法、應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境等，不僅僅限于構(gòu)建“高性能計(jì)算機(jī)”——一字之差反映不同的戰(zhàn)略思維。高性能計(jì)算本身就是國(guó)家的戰(zhàn)略重器，涉及的戰(zhàn)略性問(wèn)題很多。

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• 2高性能計(jì)算之源起——科學(xué)計(jì)算的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展思考

現(xiàn)代科學(xué)研究和工程技術(shù)中，高性能計(jì)算應(yīng)用將建模、算法、軟件研制和計(jì)算模擬融為一體，已成為高性能計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)在重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域應(yīng)用的必要紐帶。文章從高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)、不同科學(xué)計(jì)算應(yīng)用對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的需求談起，回顧和剖析了來(lái)自中國(guó)科學(xué)院多個(gè)學(xué)科的科學(xué)家協(xié)同通關(guān)，發(fā)揮學(xué)科深度交叉的優(yōu)勢(shì)，在“曙光1000”并行計(jì)算機(jī)上完成了多個(gè)應(yīng)用軟件并在天然DNA 的整體電子結(jié)構(gòu)理論計(jì)算、激光晶體材料（LBO）電子態(tài)理論分析及廣義本征值并行計(jì)算等方面取得了令人矚目的高水平成果的案例。多年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院始終位列我國(guó)科學(xué)計(jì)算應(yīng)用發(fā)展的前沿。在應(yīng)用水平、計(jì)算規(guī)模及成果顯示度均取得了長(zhǎng)足進(jìn)步的背景下，文章選取了大氣科學(xué)、生命科學(xué)、高能物理、計(jì)算化學(xué)和材料科學(xué)等典型傳統(tǒng)科學(xué)計(jì)算應(yīng)用，從科學(xué)家的視角對(duì)它們的現(xiàn)狀、領(lǐng)域發(fā)展促進(jìn)及未來(lái)趨勢(shì)作了介紹，以期能引發(fā)讀者更深入的思考與關(guān)注。最后，提出了進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)科學(xué)計(jì)算的若干建議。

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• 3中國(guó)超算產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

超級(jí)計(jì)算歷來(lái)是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志，也是促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提高人民生活水平的重要手段之一。在國(guó)家政策大力支持下，近?10?年來(lái)的中國(guó)超算產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了飛速發(fā)展的階段，在某種程度上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。文章回顧近?10?年來(lái)國(guó)內(nèi)外超算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，解讀我國(guó)超算行業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在分析了未來(lái)超算產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)后，從政策、產(chǎn)業(yè)和技術(shù)等角度為中國(guó)超算產(chǎn)業(yè)在E級(jí)計(jì)算時(shí)代的爆發(fā)提供了產(chǎn)業(yè)政策的相關(guān)參考建議。

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• 4新興高性能計(jì)算行業(yè)應(yīng)用及發(fā)展戰(zhàn)略

數(shù)據(jù)密集型新興行業(yè)應(yīng)用快速發(fā)展，是近年來(lái)高性能計(jì)算應(yīng)用日益廣泛和深入的主要特征。新興高性能行業(yè)應(yīng)用，在高性能計(jì)算系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新、計(jì)算環(huán)境創(chuàng)新與應(yīng)用創(chuàng)新等各個(gè)層面，都帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。文章在系統(tǒng)總結(jié)領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)展的基礎(chǔ)上，概括了新興行業(yè)應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)與挑戰(zhàn)，提出了加大高性能計(jì)算系統(tǒng)核心技術(shù)創(chuàng)新力度、構(gòu)建面向新型應(yīng)用的高性能計(jì)算環(huán)境、大力推進(jìn)高性能應(yīng)用軟件研發(fā)、大力推進(jìn)傳統(tǒng)應(yīng)用的新方法開(kāi)發(fā)，以及大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)人工智能等新領(lǐng)域基準(zhǔn)評(píng)測(cè)工具研發(fā)等發(fā)展戰(zhàn)略建議。

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• 5中國(guó)高通量計(jì)算機(jī)的自主研發(fā)之路

近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長(zhǎng)。以幾個(gè)典型公司為例：淘寶網(wǎng)每天交易達(dá)數(shù)千萬(wàn)筆，其單日數(shù)據(jù)產(chǎn)生量超過(guò)?50?TB；百度每天大約要處理?200?億次搜索請(qǐng)求，處理數(shù)據(jù)量達(dá)數(shù)百?PB；騰訊網(wǎng)日覆蓋人數(shù)超過(guò)?1．5?億，騰訊視頻月總播放量達(dá)?800?億次；Facebook?注冊(cè)用戶超過(guò)?20?億，每月上傳的照片達(dá)數(shù)百億張。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）預(yù)測(cè)，到?2025?年，全球需要管理的數(shù)據(jù)量將超過(guò)?160?ZB。如何有效對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加工將成為一大難題。

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• 6中國(guó)如何發(fā)展自主可控和開(kāi)放的科技產(chǎn)業(yè)

在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的國(guó)際環(huán)境下，自主可控和開(kāi)放合作是發(fā)展科技產(chǎn)業(yè)的雙翼，同等重要。自主可控讓我們無(wú)后顧之憂；開(kāi)放合作則允許我們充分開(kāi)展全球分工與合作，獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。文章分析了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上的重要技術(shù)創(chuàng)新：移動(dòng)芯片?ARM?和移動(dòng)操作系統(tǒng)安卓（Android），以及正在發(fā)展的智能計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，探討了新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下如何才能建立有競(jìng)爭(zhēng)力的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)體系。文章認(rèn)為：（1）只有從源頭或者主干開(kāi)始的基礎(chǔ)性技術(shù)創(chuàng)新才可能真正做到自主可控，并充分享有國(guó)際分工與合作的好處；智能計(jì)算機(jī)是中國(guó)建立自主可控和開(kāi)放產(chǎn)業(yè)的一個(gè)機(jī)會(huì)。（2）只有改變?cè)u(píng)價(jià)體系，從機(jī)械地統(tǒng)計(jì)論文數(shù)目和引用轉(zhuǎn)向重視從源頭或者主干開(kāi)始的基礎(chǔ)性技術(shù)創(chuàng)新，改變頭重腳輕的學(xué)科布局，重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，充分利用國(guó)際智力開(kāi)展分工與合作，才能建立具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的應(yīng)用科學(xué)技術(shù)體系。

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• 7中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展與政策 “曙光”之路的“三叉戟”

高性能計(jì)算技術(shù)和產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展，不斷繁榮，從僅服務(wù)于國(guó)家戰(zhàn)略部門(mén)對(duì)性能巔峰的需求到兼顧市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，中國(guó)高性能計(jì)算翻越了打破封鎖、打破壟斷和引領(lǐng)創(chuàng)新的“三座大山”，逐步縮小了與國(guó)外先進(jìn)研制水平的差距，并在整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)上取得了世界領(lǐng)先的成就。文章分析了超算發(fā)展的趨勢(shì)和曙光機(jī)的發(fā)展之路，將高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展的挑戰(zhàn)總結(jié)為?2?點(diǎn)：摩爾定律失效前可持續(xù)地構(gòu)建E級(jí)系統(tǒng)，以及后摩爾定律時(shí)代超算系統(tǒng)的革命性技術(shù)。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，文章進(jìn)而圍繞“面向世界科技前沿，面向國(guó)家重大需求，面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)”闡述了關(guān)于高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展的政策建議。

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