依據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，科技部高新司組織開展了《高性能計算重點專項實施方案》編制工作。依據(jù)實施方案和2016年與2017年項目立項情況，啟動“高性能計算重點專項”2018年度項目，并發(fā)布本指南。

本專項總體目標(biāo)是：在E級計算機的體系結(jié)構(gòu)，新型處理器結(jié)構(gòu)、高速互連網(wǎng)絡(luò)、整機基礎(chǔ)架構(gòu)、軟件環(huán)境、面向應(yīng)用的協(xié)同設(shè)計、大規(guī)模系統(tǒng)管控與容錯等核心技術(shù)方面取得突破，依托自主可控技術(shù)，研制適應(yīng)應(yīng)用需求的E級（百億億次左右）高性能計算機系統(tǒng)，使我國高性能計算機的性能在“十三五”末期保持****水平。研發(fā)一批重大關(guān)鍵領(lǐng)域/行業(yè)的高性能計算應(yīng)用軟件，研究適應(yīng)不同領(lǐng)域的高性能計算應(yīng)用軟件協(xié)同開發(fā)與優(yōu)化技術(shù)，圍繞超算中心、科研機構(gòu)、大學(xué)等優(yōu)勢單位建立高性能計算應(yīng)用軟件中心，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的高性能計算應(yīng)用生態(tài)環(huán)境。配合E級計算機和應(yīng)用軟件研發(fā)，探索新型高性能計算服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展機制，創(chuàng)新組織管理與運營模式，建立具有世界**資源能力和服務(wù)水平的國家高性能計算環(huán)境，在我國科學(xué)研究、經(jīng)濟與社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用，并通過國家高性能計算環(huán)境所取得的經(jīng)驗，促進我國計算服務(wù)業(yè)的成長。

專項圍繞高性能計算應(yīng)用軟件研發(fā)、高性能計算環(huán)境研發(fā)等二個創(chuàng)新鏈（技術(shù)方向）部署研究任務(wù)。按照分步實施、重點突出原則，2018年專項將在高性能計算應(yīng)用和高性能計算環(huán)境研發(fā)方向部署3個重點研究任務(wù)，任務(wù)實施周期為3年，即2018年至2020年。

2018年將啟動的主要研究內(nèi)容包括：計算服務(wù)化模型及體系架構(gòu)、高性能計算虛擬數(shù)據(jù)空間、基于人工震源的深部地下結(jié)構(gòu)探測軟件系統(tǒng)等。

1.高性能計算環(huán)境研發(fā)

1.1計算服務(wù)化的模型及體系架構(gòu)（基礎(chǔ)研究類）

為推進高性能計算環(huán)境運行和使用模式在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)條件下的轉(zhuǎn)變，促進計算服務(wù)能力的普及與提升，研究高性能計算服務(wù)化的模型和體系結(jié)構(gòu)，為高性能計算服務(wù)業(yè)的發(fā)展奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

研究內(nèi)容

研究廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布資源（計算資源、存儲資源、應(yīng)用軟件等）以服務(wù)形式表示的方法，計算服務(wù)化的體系架構(gòu)，以及原型驗證系統(tǒng)。具體包括：高性能計算服務(wù)化的模型與體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)資源發(fā)現(xiàn)與訪問模式，多管理域下服務(wù)化資源的管理模型與管理機制，服務(wù)交易機制，服務(wù)化資源的使用方法、使用計量和計費策略等。在廣域有線/無線網(wǎng)絡(luò)條件下，依托國家高性能計算環(huán)境，形成原型驗證系統(tǒng)。

考核指標(biāo)

原型驗證系統(tǒng)具有典型的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)端和客戶端形態(tài)，客戶端支持移動設(shè)備，在國家高性能計算環(huán)境中部署，實際驗證支持的應(yīng)用軟件不少于20個，并形成關(guān)于高性能計算服務(wù)化模型的知識產(chǎn)權(quán)。

支持年限：3年。

擬支持項目數(shù)：1-2項。

 

 

1.2高性能計算虛擬數(shù)據(jù)空間（基礎(chǔ)研究類）

針對大型計算問題對數(shù)據(jù)空間的要求，在高性能計算環(huán)境中形成廣域的數(shù)據(jù)共享，研究跨域的虛擬數(shù)據(jù)空間模型、體系結(jié)構(gòu)以及虛擬數(shù)據(jù)空間的管理、訪問等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)相應(yīng)的虛擬數(shù)據(jù)空間系統(tǒng)，在國家高性能計算環(huán)境部署。

研究內(nèi)容

針對高性能計算環(huán)境中跨域分散的存儲資源，研究構(gòu)建與本地數(shù)據(jù)空間一致、且能可靠地統(tǒng)一訪問與管理的虛擬數(shù)據(jù)空間技術(shù)。具體包括：虛擬數(shù)據(jù)空間的模型與表示方法，分散存儲資源的聚合方法，虛擬數(shù)據(jù)空間的請求與分配、數(shù)據(jù)區(qū)域劃分、隔離與安全管理，虛擬數(shù)據(jù)空間中數(shù)據(jù)的可靠安全移動等，為在國家高性能計算環(huán)境中建立虛擬數(shù)據(jù)空間提供技術(shù)手段。

考核指標(biāo)

形成完整的軟件系統(tǒng)，與高性能計算環(huán)境軟件對接，并可被應(yīng)用訪問，在國家高性能計算環(huán)境中部署，驗證虛擬數(shù)據(jù)空間地理分布不少于五個點，規(guī)模達到PB級以上，數(shù)據(jù)訪問性能不低于網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的30％。

支持年限：3年。

擬支持項目數(shù)：1-2項。

 

 

2.高性能計算應(yīng)用軟件研發(fā)

2.1 基于人工震源的深部地下結(jié)構(gòu)探測軟件系統(tǒng)（應(yīng)用示范類)

研究內(nèi)容

應(yīng)對國家發(fā)展對“深地”探測的重大需求，圍繞基于人工震源的大陸地區(qū)深地探測技術(shù)和，研究對人工地震數(shù)據(jù)精細(xì)分析的方法，發(fā)展相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和高效并行算法，研發(fā)基于高性能計算的人工地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在國產(chǎn)超級計算機上實現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)探測分析的軟件系統(tǒng)，并得到實際應(yīng)用。

考核指標(biāo)

1、形成新型人工震源高頻地震波場的準(zhǔn)確、高效的模擬方法，并實現(xiàn)基于高性能計算的軟件系統(tǒng)；2、發(fā)展結(jié)合新型人工震源和天然震源的聯(lián)合成像方法，并完成反演軟件；3、發(fā)展基于高性能計算的人工震源信號檢測和高精度波速變化測量方法，形成相應(yīng)軟件。

支持年限：3年。

擬支持項目數(shù)：1-2項。

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