目 錄
序言一
序言二
序言三
序言四
前言
第一篇 綜 述 篇
第1章 我國(guó)高性能計(jì)算行業(yè)概況 3
1.1 高性能計(jì)算簡(jiǎn)述 3
1.2 高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展概況 5
1.2.1 億次時(shí)代(1980—1999年) 7
1.2.2 萬(wàn)億次時(shí)代(2000—2005年) 7
1.2.3 百萬(wàn)億次時(shí)代，千萬(wàn)億次興起(2006—2010年) 7
1.2.4 千萬(wàn)億次時(shí)代(2011年至今) 8
1.3 高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展概況 8
1.4 高性能計(jì)算應(yīng)用發(fā)展概況 9
1.5 高性能計(jì)算教育發(fā)展概況 12
1.5.1 ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽 13
1.5.2 全國(guó)并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽 14
1.5.3 國(guó)產(chǎn)CPU并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽 16
第2章 國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展歷程 17
2.1 孕育期(2002—2005年) 17
2.2 成長(zhǎng)期(2006—2010年) 19
2.3 發(fā)展期(2011—2015年) 22
2.4 成熟期(2016年至今) 25
第3章 國(guó)外同類環(huán)境的分析與比較 28
3.1 美國(guó)極限科學(xué)與工程發(fā)現(xiàn)環(huán)境 28
3.1.1 環(huán)境簡(jiǎn)介 28
3.1.2 參與機(jī)構(gòu) 28
3.1.3 資源 29
3.1.4 研究?jī)?nèi)容 30
3.1.5 管理和運(yùn)行模式 31
3.1.6 應(yīng)用情況 31
3.1.7 項(xiàng)目資助情況 32
3.2 歐洲網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施 32
3.2.1 環(huán)境簡(jiǎn)介 32
3.2.2 管理機(jī)構(gòu) 33
3.2.3 運(yùn)行模式 33
3.2.4 應(yīng)用情況 34
3.2.5 項(xiàng)目資助情況 35
3.3 全球大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)計(jì)算網(wǎng)格 35
3.3.1 環(huán)境簡(jiǎn)介 35
3.3.2 組織架構(gòu) 36
3.3.3 技術(shù)路線 37
3.3.4 管理和運(yùn)行模式 38
3.3.5 應(yīng)用情況 39
3.3.6 項(xiàng)目資助情況 39
3.4 歐洲先進(jìn)計(jì)算合作伙伴 41
3.4.1 環(huán)境簡(jiǎn)介 41
3.4.2 資源 42
3.4.3 管理和運(yùn)行模式 43
3.4.4 應(yīng)用情況 45
3.4.5 項(xiàng)目資助情況 46
第二篇 計(jì)算資源與技術(shù)篇
第4章 國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境的計(jì)算資源 49
4.1 主結(jié)點(diǎn) 49
4.1.1 北方主結(jié)點(diǎn)——中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心 49
4.1.2 南方主結(jié)點(diǎn)——上海超級(jí)計(jì)算中心 56
4.2 國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心 59
4.2.1 國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心 59
4.2.2 國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心 62
4.2.3 國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心 68
4.2.4 湖南大學(xué)國(guó)家超級(jí)計(jì)算長(zhǎng)沙中心 72
4.2.5 中山大學(xué)國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心 75
4.2.6 國(guó)家超級(jí)計(jì)算無(wú)錫中心 79
4.3 普通結(jié)點(diǎn) 82
4.3.1 清華大學(xué) 82
4.3.2 北京應(yīng)用物理與計(jì)算數(shù)學(xué)研究所 83
4.3.3 西安交通大學(xué) 84
4.3.4 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 87
4.3.5 山東大學(xué) 91
4.3.6 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院 93
4.3.7 華中科技大學(xué) 95
4.3.8 上海交通大學(xué) 96
4.3.9 香港大學(xué) 97
4.3.10 甘肅省計(jì)算中心 102
4.3.11 吉林省計(jì)算中心 106
第5章 國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境構(gòu)建核心技術(shù) 113
5.1 資源聚合與調(diào)度技術(shù) 113
5.1.1 SCE核心系統(tǒng)軟件 113
5.1.2 資源信息聚合技術(shù) 115
5.1.3 以應(yīng)用為中心的全局作業(yè)調(diào)度 118
5.2 計(jì)算服務(wù)化客戶端技術(shù) 123
5.2.1 命令行客戶端 123
5.2.2 通用Web門戶 125
5.2.3 應(yīng)用編程接口 129
5.3 資源監(jiān)控與運(yùn)維技術(shù) 131
5.3.1 多維度資源監(jiān)控 131
5.3.2 資源機(jī)時(shí)統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi) 134
5.3.3 運(yùn)行管理和支持平臺(tái) 137
5.3.4 核心軟件持續(xù)交付技術(shù) 141
5.4 環(huán)境安全保障 143
5.4.1 環(huán)境安全體系 143
5.4.2 用戶認(rèn)證與授權(quán) 144
5.4.3 數(shù)據(jù)安全傳輸 145
5.4.4 環(huán)境日志分析挖掘 148
5.5 環(huán)境運(yùn)行與服務(wù)支撐 152
第三篇 應(yīng)用與成果篇
第6章 國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境的重點(diǎn)應(yīng)用成果 157
6.1 應(yīng)用社區(qū) 157
6.1.1 工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)社區(qū) 157
6.1.2 生物信息學(xué)與計(jì)算化學(xué)科學(xué)計(jì)算社區(qū) 165
6.1.3 新藥創(chuàng)制社區(qū) 172
6.1.4 數(shù)字媒體與文化創(chuàng)意社區(qū) 178
6.2 典型應(yīng)用成果 183
6.2.1 典型應(yīng)用成果案例——從應(yīng)用領(lǐng)域維度 183
6.2.2 典型應(yīng)用成果案例——從作業(yè)規(guī)模維度 240
6.3 入圍戈登·貝爾獎(jiǎng)應(yīng)用 291
6.3.1 千萬(wàn)核可擴(kuò)展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬 292
6.3.2 非線性地震模擬 292
6.3.3 合金微結(jié)構(gòu)演化相場(chǎng)模擬 294
6.3.4 全球高分辨率海浪數(shù)值模式 294
6.3.5 全球氣候模式的高性能模擬 296
第四篇 評(píng)價(jià)與展望篇
第7章 高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià) 299
7.1 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立 299
7.2 綜合評(píng)價(jià)指數(shù)體系的設(shè)計(jì) 300
7.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定 300
7.2.2 綜合評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算 301
7.3 綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(2015—2017年) 306
7.3.1 高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)指數(shù) 306
7.3.2 超級(jí)計(jì)算應(yīng)用水平綜合評(píng)價(jià)指數(shù) 307
7.4 超級(jí)計(jì)算應(yīng)用成果統(tǒng)計(jì)與分析 308
7.4.1 平臺(tái)應(yīng)用能力 308
7.4.2 高性能計(jì)算應(yīng)用獲獎(jiǎng) 312
7.4.3 服務(wù)科研項(xiàng)目 313
7.4.4 國(guó)家及地方政府投入資金 314
7.4.5 用戶發(fā)表論文 316
7.4.6 社會(huì)效益 318
第8章 未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì) 321
附錄1 名詞術(shù)語(yǔ) 323
附錄2 國(guó)家高性能計(jì)算環(huán)境發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性調(diào)查問(wèn)卷 324
后記 338