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 我國高性能計算行業(yè)概況 3
1.1 高性能計算簡述 3
1.2 高性能計算機發(fā)展概況 5
1.2.1 億次時代(1980—1999年) 7
1.2.2 萬億次時代(2000—2005年) 7
1.2.3 百萬億次時代，千萬億次興起(2006—2010年) 7
1.2.4 千萬億次時代(2011年至今) 8
1.3 高性能計算環(huán)境發(fā)展概況 8
1.4 高性能計算應用發(fā)展概況 9
1.5 高性能計算教育發(fā)展概況 12
1.5.1 ASC世界大學生超級計算機競賽 13
1.5.2 全國并行應用挑戰(zhàn)賽 14
1.5.3 國產CPU并行應用挑戰(zhàn)賽 16
第2章 國家高性能計算環(huán)境發(fā)展歷程 17
2.1 孕育期(2002—2005年) 17
2.2 成長期(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 國外同類環(huán)境的分析與比較 28
3.1 美國極限科學與工程發(fā)現(xiàn)環(huán)境 28
3.1.1 環(huán)境簡介 28
3.1.2 參與機構 28
3.1.3 資源 29
3.1.4 研究內容 30
3.1.5 管理和運行模式 31
3.1.6 應用情況 31
3.1.7 項目資助情況 32
3.2 歐洲網(wǎng)格基礎設施 32
3.2.1 環(huán)境簡介 32
3.2.2 管理機構 33
3.2.3 運行模式 33
3.2.4 應用情況 34
3.2.5 項目資助情況 35
3.3 全球大型強子對撞機計算網(wǎng)格 35
3.3.1 環(huán)境簡介 35
3.3.2 組織架構 36
3.3.3 技術路線 37
3.3.4 管理和運行模式 38
3.3.5 應用情況 39
3.3.6 項目資助情況 39
3.4 歐洲先進計算合作伙伴 41
3.4.1 環(huán)境簡介 41
3.4.2 資源 42
3.4.3 管理和運行模式 43
3.4.4 應用情況 45
3.4.5 項目資助情況 46
第二篇 計算資源與技術篇
第4章 國家高性能計算環(huán)境的計算資源 49
4.1 主結點 49
4.1.1 北方主結點——中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心 49
4.1.2 南方主結點——上海超級計算中心 56
4.2 國家超級計算中心 59
4.2.1 國家超級計算天津中心 59
4.2.2 國家超級計算濟南中心 62
4.2.3 國家超級計算深圳中心 68
4.2.4 湖南大學國家超級計算長沙中心 72
4.2.5 中山大學國家超級計算廣州中心 75
4.2.6 國家超級計算無錫中心 79
4.3 普通結點 82
4.3.1 清華大學 82
4.3.2 北京應用物理與計算數(shù)學研究所 83
4.3.3 西安交通大學 84
4.3.4 中國科學技術大學 87
4.3.5 山東大學 91
4.3.6 中國科學院深圳先進技術研究院 93
4.3.7 華中科技大學 95
4.3.8 上海交通大學 96
4.3.9 香港大學 97
4.3.10 甘肅省計算中心 102
4.3.11 吉林省計算中心 106
第5章 國家高性能計算環(huán)境構建核心技術 113
5.1 資源聚合與調度技術 113
5.1.1 SCE核心系統(tǒng)軟件 113
5.1.2 資源信息聚合技術 115
5.1.3 以應用為中心的全局作業(yè)調度 118
5.2 計算服務化客戶端技術 123
5.2.1 命令行客戶端 123
5.2.2 通用Web門戶 125
5.2.3 應用編程接口 129
5.3 資源監(jiān)控與運維技術 131
5.3.1 多維度資源監(jiān)控 131
5.3.2 資源機時統(tǒng)計與計費 134
5.3.3 運行管理和支持平臺 137
5.3.4 核心軟件持續(xù)交付技術 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 用戶認證與授權 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)境運行與服務支撐 152
第三篇 應用與成果篇
第6章 國家高性能計算環(huán)境的重點應用成果 157
6.1 應用社區(qū) 157
6.1.1 工業(yè)產品創(chuàng)新設計社區(qū) 157
6.1.2 生物信息學與計算化學科學計算社區(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 典型應用成果 183
6.2.1 典型應用成果案例——從應用領域維度 183
6.2.2 典型應用成果案例——從作業(yè)規(guī)模維度 240
6.3 入圍戈登·貝爾獎應用 291
6.3.1 千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬 292
6.3.2 非線性地震模擬 292
6.3.3 合金微結構演化相場模擬 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 評價與展望篇
第7章 高性能計算環(huán)境發(fā)展水平綜合評價 299
7.1 綜合評價指標體系的建立 299
7.2 綜合評價指數(shù)體系的設計 300
7.2.1 評價指標權重確定 300
7.2.2 綜合評價指數(shù)計算 301
7.3 綜合評價指數(shù)(2015—2017年) 306
7.3.1 高性能計算環(huán)境發(fā)展水平綜合評價指數(shù) 306
7.3.2 超級計算應用水平綜合評價指數(shù) 307
7.4 超級計算應用成果統(tǒng)計與分析 308
7.4.1 平臺應用能力 308
7.4.2 高性能計算應用獲獎 312
7.4.3 服務科研項目 313
7.4.4 國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 社會效益 318
第8章 未來發(fā)展態(tài)勢 321
附錄1 名詞術語 323
附錄2 國家高性能計算環(huán)境發(fā)展水平綜合評價指標重要性調查問卷 324
后記 338