超级计算机的研究进展

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1、超级计算机的发展进程及应用当代社会，人口越來越多、信息量越來越大、气候越來越暖、灾害凸显频繁、科学问题越来越艰深，想要解决这些问题，就必须依靠计算能力强大的超级计算机。计算填补了理论分析和实验的空白，使得人们能够深入的研究从理论分析角度看过于复杂和困难的，从实验也度看过于昂贵危险，甚至是无法进行探索的问题。计算己经成为理论与实验相互弥补的第三手段，己经成为人们认识世界的第三只眼睛。作为计算能力最强大的超级计算机的作用显得日益重要，地位日益凸显。（一）何谓“超级计算机”？超级计算机是指数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通的PC机和服务器不

2、能完成的人型复朵课题的计算机。新一代的超级计算机采川涡旋式设计，每个刀片就是一个服务器，能实现协同工作，并根据需要随时增减。现在计算机的决胜Z处在丁经特殊设计的系统。（二）I比界超级计算机的成长历程第一个研发出符合超级计算机定义产品的人应该是西蒙•克雷博士，此人后来被西方称为“巨型机Z父”。超级计算机的时间线可以从1942年算起，至今已经发展了将近70年的时间。在这七十年间超级计算机突破性的进展有22次发生在美国，5次口本，2次法国，1次中国。1994年12月，美国Intel公司宣布研制成功壯界上最快的超级计算机，它每秒可进行3280亿次加法运算。

3、而在2008年美国军用超级计算机跑路者达到了计算机工业界长期以来追求的计算机运算能力的里程碑，一秒钟运算能力达到1026力-亿次，突破了一万亿次大关。就在今年11M7口，口本RIKEN高级计算科学研究院（AICS）、富士通联合宣布，世界上最快的超级计算机“京"（KComputer）己经成功提速，Linpack测试的最大计算性能达到了10.51PFlops,也就是每秒饼1.051亿亿次浮点计算，这也是人类首次跨越了1亿亿次计算大关。（三）我国超级计算机的发展在超级计算机领域，中国可谓是后起之秀，但屮国的计算机发展最早可以追溯到上世纪50年代。1959

4、年9月，中科院计算技术所研制成功我国第一台人型通川计算机——104计算机。1983年，“银河I”型冃型计算机研制成功，运算速度达每秒一亿次以上。1993年，中国第一台10亿次巨型计算机“银河1【”型通过鉴定。1995年，曙光1000人型机通过鉴定，其峰值可达每秒25亿次。2002年，小国联想集团为中科院数学为系统科学研究院牛产的超级计算机“深腾1800”，以每秒1.05Jj亿次的运算速度位居全世界43位，挤入全球500强。2003年，第21届全球髙性能计算机TOP500排行榜上，3台中国造超级计算机名列榜上,分别排在51位、98位、299位。而在同

5、年11月,联想集团造“深腾6800”以每秒4.183万亿次的运算速度位居全球第14位。2004年6月的全球超级计算机500强名单上，中国曙光计算机公司研制的“曙光4000A"排名第10,这是中国产品首次跻身壯界超级计算机10强。2009年11月18H止式发布的第34届全球超级计算机前500强排行榜上，我国首台T万亿次计算机“天河一号”名列世界第五、亚洲第一。2010年11月北京时间17日上午，国际超级计算机TOP500组织正式发布第36届世界超级计算机500强排行榜，安装在国家超级计算天津中心的“天河一•号”超级计算机系统，以峰值速度4700万亿次

6、、持续速度2566万亿次每秒浮点运算的优异性能居1比界第一。而在今年六月公布的超级计算机全球500强名单上，中国“天河一号系统”以仅次于日本“京”的性能位列第二。从上可见，中国在超级计算机领域已有长足的发展，经过屮国科技工作者儿I•年不懈的努力，中国高性能计算机研制水平显著提高，称为继美国、日木Z后的第三人高性能计算机研制生产国。（四）超级计算机的应用1、石油勘探为了提高石油勘探的准确度，缩短勘探时间，在短时间内找准井位，就需要获得更精确和更丰富的数据，并进行三维计算分析，而这离开了高性能计算机是无法进行的。在石油勘探领域，超级计算机主要用在盆地模

7、拟、地震资料处理和油藏数值模拟等三人领域。2、计算机药物筛选利用高性能计算机进行虚拟药物筛选是一条崭新的途径。首先通过计算机筛选化合物数据库（一般包括几百到上千万化合物三维结构和夯物信息），可使得实际筛选的化合物集中上千倍。研究内容是以药物作用靶点的三维结构为基础，将三维结构库中的小分子自动对接到受体结合腔屮，通过衡量小分子与受体间的相互作川能，选择有利于分子间相互作丿IJ的化合物进行深人研究。这个过程需要庞大的计算要求，需要新一代的计算技术予于支撑。3、气象分析由于气彖变化迅速，影响因素众多，采集的数据庞大，对地血气彖站和天上的气彖卫星侦察的信息

8、进行集中化数据处理，量化分析，建模分析，这盂要超级计算机才能进行快速、粘准的分析。4、舰船设计和飞机设计舰船在海甲行驶，和