国家高技术研究发展计划2016-附件2.doc

附件2： 国家高技术研究发展计划（863计划） 2015年度项目申报指南 指南内容 信息技术领域 1. 超级计算机 1.1 高效能计算机（三期） 高效能计算机一期和二期集中部署了新一代高效能计算机系统、超算应用社区、典型行业应用软件开发等课题。三期将在前期的基础上，重点支持E级超级计算机新型体系结构与关键技术预研和超算重大应用工具集研发，为“十三五”超级计算机的研制打下基础。下设3个研究方向，执行期限2年。 1.1.1 E级超级计算机新型体系结构及关键技术路线研究 针对高效的计算和数据处理，基于自主可控核心器件，研究面向E级的高效能计算机体系结构及其关键技术，提出突破制约系统功耗、性能、规模等扩展瓶颈的技术思路，形成国际领先的高效能E级超级计算机系统方案。经过模拟验证的E级系统可实施方案，性能功耗比达到30GFLOPS/W以上，核心器件自主可控。（建议超算研制优势单位合作并联合国内相关单位共同申报。） 1.1.2 空气动力学高性能数值模拟环境（数值风洞）—亚跨超声速飞行器数值模拟软件系统 面向航空航天飞行器和高速列车等高价值目标的优化设计，针对空气动力学复杂流动研究与流固耦合多学科优化设计等对高性能数值模拟的需求，完成数值风洞的软硬件环境的总体架构设计。研究可扩展的前后处理软件平台，研制亚跨超声速飞行器数值模拟软件系统，构建适应于亚跨超声速飞行器研究的数值风洞系统。在亿亿次量级的高性能计算机系统系统上，实现十万核量级的大规模数值模拟。所研发的软件并行效率达到30%以上，针对国家相关重大专项中明确的飞行器目标，获得高价值的专家数据和数值模拟成果，为这些飞行器的优化设计提供有效的技术支撑。 1.1.3 核能反应堆高性能数值模拟环境（数值反应堆）—材料性能优化软件系统 面向国家核能开发，针对裂变反应堆的性能优化、延寿和运行安全性等挑战性难题以及新堆自主创新设计等重大任务对高性能数值模拟的需求，自主研发反应堆重要材料的性能优化软件系统。完成核能反应堆高性能数值模拟环境总体架构设计。涵盖微观第一性原理与分子动力学计算和宏观动力学演化模拟，针对核燃料优化设计、乏燃料后处理与再利用、包壳及堆结构材料抗辐照损伤等关键问题，研发反应堆重要材料的性能优化软件系统。在亿亿次量级高性能计算机系统上，通过数值模拟和微观机理认识，获得高价值的专家数据，特别是极端条件下无法通过实验获得的数据，并建立相关数据库，为事故情况下的应急处理提供科学依据。软件系统可高效使用好十万处理器核，并行效率达到30%。 2. 大数据 2.1 面向大数据的内存计算关键技术与系统 基于新型非易失存储介质，配合传统内存构建高可靠、大容量、低功耗的混合内存新体系，研究面向大数据处理的异构混合内存体系结构、内存计算系统软件、基于内存计算的并行处理环境以及基于内存计算的数据管理机制等关键技术，构建相应的平台与验证性示范应用。下设4个研究方向，执行期限3年。 2.1.1 异构混合内存体系结构研究与开发 研究基于新型非易失存储介质的高可靠、大容量、低功耗的混合内存体系结构的关键技术，包括DRAM与NVM等的混合内存组织方法和接口架构以及可靠性、耐久性和访问性能优化技术，建立TB级验证原型，支持系统瞬时开机/休眠。集成2.1.2和2.1.3课题成果，形成原型系统。 2.1.2 内存计算系统软件研究与开发 研究内存计算模式的系统软件关键技术，包括异构存储介质间的一致性数据组织和高效、透明、可靠的新内存管理机制、异构内存介质的多模式访问接口、平衡访问性能和能耗的页面管理机制以及适应性多核调度和缓存管理等关键技术，并提供一套可用的系统级内存计算模拟平台。 2.1.3 基于内存计算的并行处理系统研究与开发 研究内存计算模式的并行处理系统关键技术，包括数据与计算紧密耦合的编程模型、面向异构内存体系的数据局部性编程表达和多任务粒度划分、分布式环境下的内存计算通信优化机制和分布式环境下的并行任务调度机制等关键技术。 2.1.4 基于内存计算的数据管理系统研究与开发 研究内存计算模式下的高性能、高可靠、大容量的数据管理系统的关键技术，包括基于混合内外存的弹性数据管理架构、内外存混合架构下的高可靠数据访问机制和高性能数据操作机制以及面向决策数据优化的内存数据库等1-2种典型数据管理系统示范等。 2.2 基于大数据的类人智能关键技术与系统 研究海量知识获取与深度学习、内容理解与推理、问题分析与求解、交互式问答等类脑计算的关键技术，构建面向基础教育的海量知识资源和知识图谱，研制具有海量知识获取与抽取、语言深层理解与推理、问题求解与回答等能力的类人答题原型验证系统，开展以基础教育智能问答知识服务为核心的示范应用，系统综合测试指标达到中学生群体测试指标的前20%以内水平。下设6个研究方向，执行期限3年。 2.2.1