【正文】 iMesh具有分布式特性，可以增強(qiáng)格柵網(wǎng)性能和靈活性，聚合帶寬要比總線大若干數(shù)量級，并且內(nèi)核間距離更短，因此iMesh可以根據(jù)應(yīng)用需求建立可大可小的網(wǎng)格，實現(xiàn)“按碼計算”的擴(kuò)展性和編程靈活性，并帶來性能飛躍和超低功耗。（5）其他處理器技術(shù)美國Tilera公司2007年8月20日發(fā)布了64核處理器TILE64，這是該公司Tile系列處理器的首款產(chǎn)品。Niagara2是擁有8顆內(nèi)核、每顆內(nèi)核同時執(zhí)行8個線程的商用處理器，它可在單芯片上提供一個巨大的64路系統(tǒng)，將單芯片上集成的系統(tǒng)功能提升到一個新水平。每個內(nèi)存控制器使用IBM的第三代同步內(nèi)存接口連接到內(nèi)存。FireStream 9170在高性能運(yùn)算環(huán)境中為處理器提供流運(yùn)算處理（stream processing）支持，減少處理器的運(yùn)算壓力。另外AMD還在2009年推出將處理器內(nèi)核與圖形處理用IP內(nèi)核集成在同一芯片上的Fusion系列首款產(chǎn)品。雖然每顆內(nèi)核的主頻仍為2GHz左右，但性能卻會提高到現(xiàn)有Woodcrest處理器的15倍。Intel在07年公布了多核 － 眾核處理器開發(fā)計劃。 處理器作為高性能計算機(jī)的核心部分，處理器領(lǐng)域的競爭最為激烈，Intel、AMD、IBM、Sun等一大批制造商和其他研發(fā)機(jī)構(gòu)分別采取不同策略相互競爭。l RoadRunner：，該機(jī)采用由16000個AMD Opteron和16000 IBM Cell BE處理器構(gòu)成的混合結(jié)構(gòu)。IBM Bluegene/Q預(yù)計2012年達(dá)到10Pflops。l HPCS計劃：美國DARPA在2002年啟動了HPCS計劃，將高效能作為研究重點(diǎn)。 ② 第二階段, 70年代末至80年代初, 主要從事向量機(jī)和并行多處理器系統(tǒng)研究。 b)性能分布a)數(shù)量分布圖5 高性能計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)分布并行計算的現(xiàn)今研究狀況: 并行計算的研究面很廣, 主要包括了并行計算的硬件平臺(即并行計算機(jī))、并行計算的軟件支撐(即并行程序設(shè)計)、并行計算的理論基礎(chǔ)(即并行算法)以及并行計算的具體應(yīng)用. 由于長期以來并行計算的研究缺乏良好的研究方法, 導(dǎo)致并行計算的研究出現(xiàn)了參差不齊的局面. 目前的并行計算研究主要存在以下幾個方面的問題: ① 近年并行算法本身的研究呈現(xiàn)低調(diào)的局面。 b)性能分布a)數(shù)量分布圖4 高性能計算機(jī)國家分布圖圖5給出了TOP500當(dāng)前高性能計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)分布圖。圖4給出了最新TOP500公布的高性能計算機(jī)的國家分布圖。同時，為政府決策提供支持：組建和發(fā)展高性能計算產(chǎn)業(yè)專家團(tuán)隊，協(xié)助政府制定并實施相關(guān)的行業(yè)規(guī)范、技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。 成立高性能計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的意義高性能計算機(jī)是推動科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、國防安全的“第一生產(chǎn)力”，已成為世界各國競相爭奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。為此，用了五年多時間，才于2002年3月成功研制出峰值性能達(dá) 到40TFlops的超高速并行計算機(jī)系統(tǒng)——“地球模擬器”（曾列世界第一，詳見世界超級計算機(jī)500強(qiáng)排行榜），滿足了日本政 府對大氣海洋科學(xué)和固體地球領(lǐng)域的應(yīng)用需求。美國政府有關(guān)部門長期以來非常注重對高性能計算項目的資助，并且相繼在1991年提出“高性能計算與通信（HPCC）計劃”，在1995年實施 “加速戰(zhàn)略計算創(chuàng)新（ASCI）計劃”，在1998倡議實施“科學(xué)模擬(SSP)計劃”，這些舉措都是為了搶占在高性能計算領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。例如，高能物理實驗數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)處理、商業(yè)智能、生物信息學(xué)、RFID數(shù)據(jù)挖掘、金融業(yè)分析抵押借貸、移動電話流量分析。例如，基于仿真的醫(yī)學(xué)實踐、數(shù)字城市模擬、核電、油田仿真工具、新材料開發(fā)、碰撞仿真技術(shù)、數(shù)字風(fēng)洞。例如，計算立體力學(xué)、計算材料學(xué)、計算電磁學(xué)。核武器是一個精細(xì)結(jié)構(gòu)的裝置，核禁試后數(shù)值模擬成了唯一可能進(jìn)行的全系統(tǒng)(虛擬)試驗，通過數(shù)值模擬可以評估核武器的性能、安全性、可靠性等等?？茖W(xué)計算可以在很大程度上代替實驗科學(xué)，并能在很多情況下，完成實驗科學(xué)所 無法完成的研究工作。在信息經(jīng)濟(jì)時代，其先進(jìn)生產(chǎn)力及科技發(fā)展的標(biāo)志就是計算技術(shù)。在這種現(xiàn)狀之下，如何保障國民經(jīng)濟(jì)，國防安全，公共信息化所需要的高性能計算機(jī)就是一個不得不考慮的問題。高性能計算機(jī)廠商也在作著標(biāo)準(zhǔn)化與開放化的工作，如IBM大型機(jī)三十年來一直在講標(biāo)準(zhǔn)化，并且也推出了也推出了符合SSI標(biāo)準(zhǔn)的 iDataPlex高性能計算機(jī)，HP在開放架構(gòu)有安騰小型機(jī)、安騰大型機(jī)方面做過許多工作，而SUN也開放了Java通用語言、Sorales優(yōu)秀操作 系統(tǒng)、Openoffice辦公組件等軟件系統(tǒng)等，已經(jīng)給產(chǎn)業(yè)帶來許多新鮮空氣。中國的高性能計 算標(biāo)準(zhǔn)委員會同樣也是一個立足中國IT需求的一個標(biāo)準(zhǔn)化組織。另一流派是HP代表的半開放派，如HP以可擴(kuò)展刀片技術(shù)為特點(diǎn)，通過大規(guī)模可擴(kuò)展刀片機(jī)集，獲得高性能計算能力。這些挑戰(zhàn)性問題均需要在千萬億次計算環(huán)境下的新型代碼和模擬工具。其研究方向包括：火災(zāi)形成動力學(xué)、火蔓延動力學(xué)、特殊火動力學(xué)、城市火災(zāi)與材料和結(jié)構(gòu)的相互作用、森林與城市火災(zāi)系統(tǒng)復(fù)雜性。例如：人工心臟或心臟瓣膜、假肢、呼吸系統(tǒng)等。例如，定向藥物傳輸技術(shù)的使用日益增加，治療包括心臟疾?。ㄈ缢幬锵疵撝Ъ埽?、癌癥（如局部化療）和慢性呼吸道疾?。ㄈ缰委熜晕雱┰趦?nèi)的多種疾病。超分子系統(tǒng)利用現(xiàn)有的仿真協(xié)議和計算系統(tǒng)來修正蛋白質(zhì)表達(dá)，該論題的挑戰(zhàn)在于系統(tǒng)的分析幾個此類機(jī)制的協(xié)同工作原理，例如：核糖體、異構(gòu)酶、聚合酶等。染色體動力學(xué)通過核染質(zhì)建模分析核小體中的DNA結(jié)構(gòu)。納米科學(xué)新一代高速信息處理技術(shù)與新一代處理器將不可避免的需要納米電子學(xué)仿真技術(shù)；納米發(fā)動機(jī)則需要在納米水平上進(jìn)行力學(xué)特性仿真；復(fù)合高性能材料（涉及包括納米流變學(xué)、納米流體力學(xué)、納米摩擦學(xué)等）需要基于原子水平的建模仿真；這些納米器件涉及復(fù)雜電磁學(xué)、機(jī)械光學(xué)等，只能在千萬億次級的計算機(jī)上進(jìn)行分析。其中，量子場論—例如QCD（量子色動力學(xué)）的理論與實驗研究受到國際計算物理學(xué)界（例如CERN與DESY）的普遍關(guān)注。地球科學(xué)該方向具有重大的科學(xué)與社會影響，例如減輕地震災(zāi)害、核武器實驗與檢查、對不斷發(fā)現(xiàn)的石油資源進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型可再生利用和廢物排放監(jiān)測。由于要處理柵格量子色動力學(xué)問題中的四維結(jié)構(gòu)，因此QCD對高性能計算也有很強(qiáng)的需求，歐盟已經(jīng)對QCD研究投入了上萬億次的計算能力。在高能物理領(lǐng)域，瑞士日內(nèi)瓦的歐洲粒子物理實驗室是全世界能量最高的強(qiáng)子對撞機(jī)。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行蛋白質(zhì)電子態(tài)的計算、藥物發(fā)明中的遴選過程、蛋白質(zhì)折疊等需求、航空航天制造領(lǐng)域進(jìn)行的發(fā)動機(jī)燃燒模擬和機(jī)翼設(shè)計模擬、氣象領(lǐng)域的短期天氣預(yù)報、局部突發(fā)性災(zāi)難預(yù)報（如洪水、海嘯）、核能領(lǐng)域的完全等離子分析、納米技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析和功能預(yù)測、新材料的發(fā)明，天體物理學(xué)領(lǐng)域的超新星三維模擬等這些應(yīng)用都需要高性能計算平臺的支撐，有些應(yīng)用甚至需要100TFLOPS、1PFLOPS的持續(xù)應(yīng)用性能。中國高性能計算產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)含著巨大商機(jī)。 Teraflop的大型并列計算機(jī)組成研究人員以超弦理論為基礎(chǔ)開發(fā)出了一種根據(jù)頻率對“弦”的振動進(jìn)行計算的新方法，從而計算出了黑洞中心附近“弦”的凝聚狀態(tài)的能量。圣迪亞實驗室利用超級計算機(jī)模擬通古斯大爆炸（2007年12月）“紅色風(fēng)暴”模擬詳細(xì)展示了一顆小行星在穿越地球大氣層時發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)生的過熱氣體不斷擴(kuò)散形成一個超音速氣流。研究生物分子蛋白與核酸的三維結(jié)構(gòu)原則與功能，加快分析基因組功能，提升蛋白立體結(jié)構(gòu)信息進(jìn)化速度。NEC推出世界上最快矢量超級計算機(jī)SX9（2007年10月），內(nèi)存帶寬達(dá)到256GB/秒，峰值處理性能達(dá)到839 Teraflop為高速科學(xué)運(yùn)算和海量數(shù)據(jù)的超高速處理提供更好的性能，將會應(yīng)用在氣象預(yù)報、流體動力學(xué)、環(huán)境模擬、納米技術(shù)中的未知材料研究和聚合體設(shè)計方面。橡樹嶺國家實驗室超級計算機(jī)解密蛋白質(zhì)折疊（2007年9月）Jaguar超級計算機(jī)是目前世界上排名第二的計算系統(tǒng)，54 Teraflop，5,212 個雙核處理器，內(nèi)存21TB發(fā)現(xiàn)了推動蛋白質(zhì)折疊的驅(qū)動力，包含其組分與水相互作用的方法。在這些應(yīng)用中，分布在世界各地的數(shù)以千計的研究人員需要共享海量數(shù)據(jù)。首次實現(xiàn)對白矮星爆炸過程的全三維模擬。模型展現(xiàn)了一個現(xiàn)實的系統(tǒng)，其中包含了600個原子和大約5000個電子。圖3：各領(lǐng)域?qū)ERSC高性能計算資源的使用率（NERSC，2005）《馬普學(xué)會與高性能計算（High Performance Computing in the Max Planck Society）》介紹了德國馬普學(xué)會下屬的19個研究所應(yīng)用高性能計算開展的44項研究，研究對象包括半導(dǎo)體、碳納米管、蛋白質(zhì)、天體爆炸、激光等離子、氣候建模等。這極大改變和拓展了傳統(tǒng)研究方法，推動了新興學(xué)科領(lǐng)域的產(chǎn)生和科學(xué)研究能力的革命性發(fā)展，對當(dāng)代科學(xué)和技術(shù)前沿開拓起著不可替代的作用。圖2：Top500各應(yīng)用領(lǐng)域所占份額（1993－2007）根據(jù)19932007年各應(yīng)用領(lǐng)域在Top500中所占份額的變化圖可發(fā)現(xiàn)，高性能計算在地球物理、數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的應(yīng)用較為穩(wěn)定，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所占份額從2003年開始迅速增長，科研界從2006年起獲得較大份額，而2004年后電信領(lǐng)域所占份額開始急速萎縮，金融業(yè)份額經(jīng)過0205年的低迷后有所恢復(fù)。從誕生初始，高性能計算技術(shù)就在科學(xué)研究中獲得廣泛應(yīng)用，今天更是成為材料、生命科學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域解決前沿重大挑戰(zhàn)所必需的工具。以曙光為代表的中國高性能計算機(jī)的崛起，不僅在市場上有效遏制了國外品牌的競標(biāo)價格，而且有力地促進(jìn)了國內(nèi)兄弟廠商高性能計算力量的發(fā)展與競爭，拉動了我國高性能計算應(yīng)用的升級，推動了我國高性能產(chǎn)業(yè)浮出水面。技術(shù)水平要求高、市場進(jìn)入比較困難、利潤相對比較高的高性能計算機(jī)市場成為這些廠商爭奪的新的制高點(diǎn)。 全球高性能計算市場現(xiàn)狀在全球市場份額中，當(dāng)前排在首位的依然是美國HP、IBM等服務(wù)器巨頭企業(yè)，%，如圖2所示，而對中國市場來說，情況完全一樣，以曙光、聯(lián)想、浪潮為首的國內(nèi)民族服務(wù)器企業(yè)所占中國市場份額不到中國市場的30%，國外IBM、HP等企業(yè)依靠專用處理器、專用OS，以及長期行業(yè)應(yīng)用所沉淀的技術(shù)優(yōu)勢，壟斷在通信、銀行、保險等主要服務(wù)器行業(yè)市場。當(dāng)前，在以解決高性能計算機(jī)所面臨的擴(kuò)展性、可靠性、功耗、均衡性、可編程性、管理復(fù)雜性等挑戰(zhàn)為宗旨的高效能、多核、虛擬化等諸多技術(shù)的推動下，一場在全球范圍內(nèi)的高性能計算平民化運(yùn)動正在拉開帷幕，我們也稱之為“泛高性能計算時代”。文件送達(dá)：本協(xié)議規(guī)定任何一方向?qū)Ψ桨l(fā)出的所有通知或書面通訊應(yīng)以傳真或速遞服務(wù)公司遞交，迅速傳送或發(fā)送至對方，同時以傳真或電子郵件方式及電話通知方式送達(dá)和通告對方。任何一方因不可抗力而無法履行本協(xié)議的，將不視為違約，但該方應(yīng)盡其所能減少另一方可能因此遭受的損失。，經(jīng)聯(lián)盟理事會決定，可從聯(lián)盟中除名，并由聯(lián)盟理事長單位或聯(lián)盟理事會指定的其他聯(lián)盟成員代表聯(lián)盟追回其承擔(dān)聯(lián)盟研發(fā)項目中政府資助資金和聯(lián)盟配套資金，給其他聯(lián)盟成員造成經(jīng)濟(jì)損失的，應(yīng)承擔(dān)賠償責(zé)任。，須在業(yè)務(wù)主管單位及有關(guān)機(jī)關(guān)指導(dǎo)下成立清算組織，清理債權(quán)債務(wù)，處理善后事宜。6. 聯(lián)盟知識產(chǎn)權(quán)管理和保護(hù) 聯(lián)盟所屬的知識產(chǎn)權(quán)由聯(lián)盟的知識產(chǎn)權(quán)管理部門統(tǒng)一管理，登記和保護(hù)。，如項目合作一方因項目研發(fā)成果的應(yīng)用而需要使用聯(lián)盟其他成員的現(xiàn)有知識產(chǎn)權(quán)，項目合作方之間根據(jù)現(xiàn)有知識產(chǎn)權(quán)投入的約定范圍和方式，在公平合理條件下使用；項目合作方和非項目合作方的聯(lián)盟其他成員之間可通過協(xié)商，簽訂技術(shù)許可或轉(zhuǎn)讓協(xié)議。 聯(lián)盟成員合作研究的、利用聯(lián)盟資源和條件研發(fā)的技術(shù)成果，其收益按照事先的約定使用和分配，或者由合作方協(xié)商決定如何使用和分配。1. 聯(lián)盟收益的范圍聯(lián)盟成員合作研發(fā)的、利用聯(lián)盟資源研發(fā)的技術(shù)成果帶來的經(jīng)濟(jì)效益，以聯(lián)盟名義在核準(zhǔn)的業(yè)務(wù)范圍內(nèi)開展活動或服務(wù)的收入。（負(fù)責(zé)人）應(yīng)為驗收專家提供任務(wù)合同書原件、項目驗收報告等完整的項目驗收資料。以項目申請書、任務(wù)合同書作為執(zhí)行、檢查和驗收工作的依據(jù)。3) 按要求每年向甲方報送聯(lián)盟承擔(dān)的項目執(zhí)行年報，及各類統(tǒng)計報表和經(jīng)費(fèi)預(yù)、決算。、國外其他各個單位（以下稱為甲方）提出的研究計劃，發(fā)動、協(xié)調(diào)、組織聯(lián)盟內(nèi)的科研人員，進(jìn)行若干科研項目的申請準(zhǔn)備，編寫項目申請報告（包括項目的總體目標(biāo)、研究方案、研究隊伍、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果等），并組織專家進(jìn)行初步審核，督促項目申請人根據(jù)評審意見修改、完善項目申請報告，然后將修改過的項目申請報告提交給甲方。4) 國際合作及與港澳臺地區(qū)的合作項目。2) 政府資助資金使用周期結(jié)束后，由參與項目的聯(lián)盟各執(zhí)行機(jī)構(gòu)申報各自的經(jīng)費(fèi)決算，由聯(lián)盟的財務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查，確定最終的項目經(jīng)費(fèi)決算，將結(jié)果提交給政府資助資金管理部門審核。，由參與項目的聯(lián)盟各成員申報各自的經(jīng)費(fèi)決算，由聯(lián)盟的財務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查，確定最終的項目經(jīng)費(fèi)決算，將結(jié)果提交給項目經(jīng)費(fèi)的管理部門。2) 由理事會和財務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行審核。、個人不得侵占、私分和挪用。，接受監(jiān)事會和財政部門的監(jiān)督。聯(lián)盟成員如有嚴(yán)重違反本章程的行為，經(jīng)理事會表決通過，予以除名。，包括上下游廠商、科研機(jī)構(gòu)以及重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的企事業(yè)單位。，秘書長必須具備幾下條件：7) 堅持黨的路線、方針、政策，政治素質(zhì)好；8) 在本聯(lián)盟業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)有較大影響；9) 秘書長最高任職年齡不超過70周歲，秘書長為專職；10) 身體健康，能堅持正常工作；11) 未受過剝奪政治權(quán)利的刑事處罰的；12) 具有完全民事行為能力。，其決議須經(jīng)到會理事半數(shù)以上表決通過方能生效。 理事會的職責(zé)。1. 本協(xié)議各方共同約定某市計算中心，作為聯(lián)盟對外承擔(dān)責(zé)任的主體，代表聯(lián)盟與相關(guān)政府管理部門簽訂科技計劃項目任務(wù)書等文件；聯(lián)盟對外簽署的其他文件可由相關(guān)聯(lián)盟成員就具體