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第3卷第1期 信息技术快报 Vol. 3.No.1 Information Technology Letter Jan. 2005 关于超级计算与能力服务的战略思考 关于超级计算与能力服务的战略思考 内部刊物 信息技术快报 Information Technology Letter 2005年 第3卷 第1期 (总第20期) 出版日期: 2005年1月6日 目 录 一 关于超级计算与能力服务的战略思考 ………………………(1) 二 面向方面（aspect）的程序设计方法……………………………(9) 三 本体论的研究和应用现状……………………………………(13) 四 基于图形处理器的通用计算技术……………………………(25) 五 新书报道 ……………………………………………………(36) 关于超级计算与能力服务的战略思考 李国杰 近两年，超级计算机研究又一次形成热潮。2004年11月超级计算国际会议（SC2004）召开前，美国和日本几家公司你追我赶，相继宣布研制成功速度最快的超级计算机，从一个侧面反映了发达国家对超级计算的重视。最近，美国科学院、工程院等机构组织了十多名权威学者经多次研讨后，提交了一份长达227页的建议报告（“Getting Up to Speed The Future of Supercomputing”，以下简称“未来超级计算”报告），要求政府增加科研经费，进一步重视以定制技术为主的超级计算机研制。在这种形势下，根据国内需求和技术发展趋势，我国高端计算机研究应当如何定位，应当确立什么样的发展目标，这是摆在我们面前迫切需要回答的问题。本文论述中国发展超级计算机原则上应当是系统适应应用，而不是应用去适应系统；应根据我国的实际需求优化设计，有重点地进行创新突破，不能盲目追随美国的科研方向。计算所在计算机系统研究方向的重点目标应当是研制大幅度降低信息化成本的信息处理和信息存储能力服务器。 以“系统适应应用”为原则，有重点地突破技术瓶颈，发展满足国内需求的超级计算机。 日本NEC公司推出每秒36万亿次Linpack运算速度的地球模拟器并行向量超级计算机，如同当年苏联率先发射成功人造卫星一样，对美国计算机界产生巨大冲击。美国从事超级计算机研制和应用的学者纷纷写文章、提建议，检讨美国为什么落后于日本，批评政府没有持续地支持研制适合科学计算的超级计算机。“未来超级计算”报告，透彻分析了为什么采用大宗商品化（commodity）的PC服务器不可能构成效率高的超级计算机，指出了突破存储器带宽等技术瓶颈的必要性，同时呼吁美国政府增加超级计算机研制与应用方面的科研投入，表达了美国要做超级计算领头羊的决心。本节下面的论述采用上述报告中提供的相关材料。 超级计算机的三种类型。 一年多前，计算所就提出超级计算机有三种类型，或者说有三种发展模式：一种是“核武器”模式--追求最高计算性能，成本不作为主要考虑因素；第二种是“高科技武器”模式--有重点的采用新技术，追求较高的性能价格比；第三种是“常规武器”模式--即国际上称为Beowulf 1994年，美国航空航天总署的戈达德(Goddard)太空飞行中心的科技人员建造了世界上第一组PC机群超级计算机，当时的目标只是达到1G(10亿)次浮点运算(GFLOPS)，只是现在个人电脑的运算水平。可是当时达到这一水平的商用超级计算机价格是100万美元，研究人员用不起，只好自己动手攒，他们给自己攒的这台PC机群起了个名字：Beowulf。Beowulf是英国中世纪史诗中的一位英雄，这位英雄砍断怪兽Grendel的一肢，从而打败了这一巨兽。从此以后，科学家们把自己攒的机群系统叫做Beowulf系统。的机群模式，采用商品化的部件，主要追求低成本。无独有偶，“未来超级计算 1994年，美国航空航天总署的戈达德(Goddard)太空飞行中心的科技人员建造了世界上第一组PC机群超级计算机，当时的目标只是达到1G(10亿)次浮点运算(GFLOPS)，只是现在个人电脑的运算水平。可是当时达到这一水平的商用超级计算机价格是100万美元，研究人员用不起，只好自己动手攒，他们给自己攒的这台PC机群起了个名字：Beowulf。Beowulf是英国中世纪史诗中的一位英雄，这位英雄砍断怪兽Grendel的一肢，从而打败了这一巨兽。从此以后，科学家们把自己攒的机群系统叫做Beowulf系统。 实际上，超级计算机和汽车等