千萬億次高性能計(jì)算中心建設(shè)可行性分析報(bào)告20100701

1、國家超級(jí)計(jì)算山東中心建設(shè)可行性報(bào)告一、建設(shè)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的必要性超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是科技實(shí)力和綜合國力的重要標(biāo)志。超級(jí)計(jì)算是采用計(jì)算、通信和數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、信息服務(wù)、在線事物處理和科學(xué)工程計(jì)算。計(jì)算模擬在新材料設(shè)計(jì)、新型納米結(jié)構(gòu)與分子器件設(shè)計(jì)、全球氣候變化研究、工業(yè)工程設(shè)計(jì)、航空航天器的制造等方面發(fā)揮了重要作用。計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)改變了藥物篩選的模式，使得新藥研發(fā)周期縮短了0.9 年，直接研發(fā)費(fèi)用降低了1.3 億美元。事實(shí)證明，超級(jí)計(jì)算機(jī)為科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)與分析工具，已成為支撐科學(xué)研究和高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)性交叉學(xué)科，為越來越多的科學(xué)研究和重大工程中的關(guān)鍵問題提

2、供了新的研究途徑，對(duì)增強(qiáng)國家安全、提升科研水平、提高企業(yè)競爭力產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力與水平是一個(gè)國家綜合國力的重要標(biāo)志。為適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)與工程研究的發(fā)展要求，世界許多國家都非常重視國家超級(jí)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，制定了國家層面的戰(zhàn)略計(jì)劃，推動(dòng)以超級(jí)計(jì)算為核心的科研信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和應(yīng)用。在2008年全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)中，美國257臺(tái)，英國53臺(tái)，德國46臺(tái)，法國34臺(tái)，日本22臺(tái)，中國16臺(tái)（含臺(tái)灣3臺(tái)）。在中國大陸上榜的13臺(tái)計(jì)算機(jī)中，排名最靠前的是曙光5000A超級(jí)計(jì)算機(jī)，峰值運(yùn)算能力為每秒230萬億次、Linpack值180萬億次，位居世界超級(jí)計(jì)算機(jī)前10（江南計(jì)算技術(shù)

3、研究所未參加）。對(duì)超級(jí)計(jì)算的持續(xù)大力支持，使美國在超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制、運(yùn)行維護(hù)、計(jì)算應(yīng)用及服務(wù)等方面一直保持國際領(lǐng)先地位，極大推動(dòng)了高性能計(jì)算在科學(xué)與工程應(yīng)用，特別是在國防、能源、新材料、氣象與環(huán)境、宇航和太空科學(xué)等方面的發(fā)展。Top500排名第1的IBM最新軍用超級(jí)計(jì)算機(jī)“Roadrunner”每秒計(jì)算能力超過了1千萬億次，主要用于解決機(jī)密軍事問題，以確保美國核武器儲(chǔ)備的持續(xù)發(fā)展。此外，歐洲和日本也有類似的研究發(fā)展?？v觀國際發(fā)達(dá)國家高科技領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)，千萬億次高性能計(jì)算已成為當(dāng)今科技競爭的熱點(diǎn)。建設(shè)千萬億次超級(jí)計(jì)算中心是國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略的重大舉措。近年來，我國對(duì)高性能計(jì)算進(jìn)行了重要部署。20

4、02年，國家863計(jì)劃啟動(dòng)了“高性能計(jì)算機(jī)及其核心軟件”重大專項(xiàng)，支持了以中科院網(wǎng)絡(luò)中心超級(jí)計(jì)算中心、上海超級(jí)計(jì)算中心為主節(jié)點(diǎn)，共8個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格試驗(yàn)床“中國國家網(wǎng)格”（China National Grid，CNGrid），開發(fā)網(wǎng)格軟件，支持建設(shè)了氣象、資源環(huán)境、生物信息、新藥研發(fā)、仿真應(yīng)用、城市交通信息、地質(zhì)調(diào)查等11個(gè)應(yīng)用網(wǎng)格，通過資源共享、協(xié)同工作和服務(wù)機(jī)制，支持科學(xué)研究、資源環(huán)境、先進(jìn)制造和信息服務(wù)等應(yīng)用。國家自然科學(xué)基金委員會(huì)制定的“以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的科學(xué)活動(dòng)環(huán)境研究”重大研究計(jì)劃，在氣候數(shù)值模擬、大規(guī)模電力系統(tǒng)、高能物理、生物信息學(xué)、計(jì)算納米電子學(xué)、計(jì)算化學(xué)等領(lǐng)域開展了超級(jí)計(jì)算示范

5、應(yīng)用。為了滿足用戶的應(yīng)用需求，進(jìn)一步提高我國的計(jì)算應(yīng)用水平，縮小與國際先進(jìn)水平的差距，我國863計(jì)劃“十一五”重大項(xiàng)目“高效能計(jì)算機(jī)和網(wǎng)格服務(wù)環(huán)境”已開展了新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā)。2008年研制完成兩臺(tái)百萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)，分別作為中國國家網(wǎng)格的南北主節(jié)點(diǎn)（上海超級(jí)計(jì)算中心和中科院網(wǎng)絡(luò)中心超級(jí)計(jì)算中心）對(duì)全國的超級(jí)計(jì)算用戶提供服務(wù)。近期將啟動(dòng)研制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃，擬在全國建設(shè)3個(gè)千萬億次超級(jí)計(jì)算中心，科技部各安排經(jīng)費(fèi)2億元予以支持，2010年底進(jìn)行驗(yàn)收。建設(shè)千萬億次超級(jí)計(jì)算中心已成為當(dāng)前國內(nèi)發(fā)達(dá)省市科技競爭的制高點(diǎn)。近年來，國內(nèi)各省市政府對(duì)超級(jí)計(jì)算中心建設(shè)給予了高度重視和大力支持。上海超級(jí)

6、計(jì)算中心由上海市政府支持建立，是我國第一個(gè)省級(jí)超級(jí)計(jì)算中心，是國家網(wǎng)格南方主節(jié)點(diǎn)。上海超級(jí)計(jì)算中心聯(lián)合中科院計(jì)算所國家智能計(jì)算機(jī)研究開發(fā)中心、曙光信息產(chǎn)業(yè)（北京）有限公司研制的集群超級(jí)計(jì)算機(jī)曙光5000A以峰值速度230萬億次、Linpack值180萬億次的成績躋身世界超級(jí)計(jì)算機(jī)前10，不但讓我國成為世界上第二個(gè)可以研發(fā)生產(chǎn)百萬億次級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)的國家，同時(shí)也使上海超算中心成為世界上最大的通用超級(jí)計(jì)算平臺(tái)。2008年12月，深圳市與中科院聯(lián)合向科技部提交了國家華南超算中心建設(shè)方案和可行性報(bào)告。今年1月，組建國家華南超算中心列入珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要（2008-2020）和廣東省人民政府與

7、中國科學(xué)院全面戰(zhàn)略合作協(xié)議。深圳市政府承諾提供項(xiàng)目配套經(jīng)費(fèi)6.41億元，每年提供不低于2000萬元運(yùn)行費(fèi)用。天津市與國防科技大學(xué)也已聯(lián)合向科技部正式提出申請(qǐng)，廣東、江蘇、北京等省市的建設(shè)方案正在制定過程中，近期將向科技部提交報(bào)告。建設(shè)千萬億次超級(jí)計(jì)算中心是提升我省科技創(chuàng)新能力、保持經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。我省的經(jīng)濟(jì)總量居全國前列，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，但科研實(shí)力和創(chuàng)新能力與在全國的經(jīng)濟(jì)地位不相適應(yīng)，特別是科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，嚴(yán)重制約我省經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新能力的提高。生物醫(yī)藥、海洋產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)對(duì)超級(jí)計(jì)算有非常迫切的需求。從我省科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的需求來

8、看，近幾年對(duì)超級(jí)計(jì)算的需求將大幅度增加。此次科技部安排2億元專項(xiàng)資金支持研制“千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)”，是我省計(jì)算科研能力躋身國內(nèi)最高水平，帶動(dòng)相關(guān)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的絕好時(shí)機(jī)。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，與我國超級(jí)計(jì)算機(jī)研制的頂尖科研機(jī)構(gòu)江南計(jì)算技術(shù)研究所建立長期的合作關(guān)系，對(duì)參與國家“十二五”重大科技項(xiàng)目的實(shí)施，提升我省信息產(chǎn)業(yè)研發(fā)水平和CIIIC整體創(chuàng)新能力具有重要意義。二、建設(shè)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可行性（一）基礎(chǔ)條件2002年山東省科技廳批準(zhǔn)成立山東省高性能計(jì)算中心，依托山東大學(xué)。2004年山東大學(xué)與濟(jì)南高新區(qū)管委會(huì)共同投資，在山東大學(xué)軟件學(xué)院建設(shè)山東省高性能計(jì)算中心。經(jīng)過五年的建設(shè)工作，中心已成為科技部

9、和教育部網(wǎng)格和高性能計(jì)算的主要節(jié)點(diǎn)之一，并作為國家網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境平臺(tái)節(jié)點(diǎn)，參與了國家網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境平臺(tái)建設(shè)。中心承擔(dān)了“山東大學(xué)校園網(wǎng)格平臺(tái)”、“海量數(shù)據(jù)處理應(yīng)用網(wǎng)格”、“生物信息處理應(yīng)用網(wǎng)格”、“面向公共計(jì)算服務(wù)的網(wǎng)格平臺(tái)研究及應(yīng)用”等重大科研課題。目前，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，有化學(xué)院、物理與微電子學(xué)院、材料學(xué)院、生命學(xué)院和數(shù)學(xué)院等單位的大量教師、博士生和碩士生在環(huán)境上運(yùn)行作業(yè)，平均運(yùn)行利用率近70%，培育出王小云教授“MD-5破譯”等一批重大的科研成果。圍繞高性能計(jì)算環(huán)境的建設(shè)，簽署了山東大學(xué)和IBM、山東大學(xué)和SGI、山東大學(xué)和浪潮、山東大學(xué)和Intel合作協(xié)議，簽署了山東大學(xué)和山東省氣象局聯(lián)合

10、共建實(shí)驗(yàn)室的協(xié)議，使山東省高性能計(jì)算中心成為與國內(nèi)外知名公司合作研發(fā)基地和服務(wù)山東的公共服務(wù)平臺(tái)。5年的運(yùn)營，省高性能計(jì)算中心在研究開發(fā)、運(yùn)行管理、技術(shù)支持、應(yīng)用服務(wù)及人才培養(yǎng)等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，為我省建設(shè)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國家信息通信國際創(chuàng)新園（簡稱CIIIC）是科技部、工信部、商務(wù)部聯(lián)合發(fā)文，與山東省共同建立的國家創(chuàng)新園區(qū)。CIIIC將打造具有世界水平的軟件、集成電路、網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)字裝備、信息服務(wù)等五大產(chǎn)業(yè)集群。將CIIIC建設(shè)成為整合利用全球創(chuàng)新資源的領(lǐng)航區(qū)，世界一流IT產(chǎn)業(yè)的聚集區(qū)，我國自主創(chuàng)新戰(zhàn)略的核心區(qū)，推進(jìn)科技機(jī)制體制創(chuàng)新的試驗(yàn)區(qū)。作為國家信息通信國際創(chuàng)新

11、園的重要組成部分，總投資1.5億元、建筑面積3.7萬平方米的國家信息通信技術(shù)研究院已經(jīng)落成。建筑南側(cè)地上5層，東、西兩側(cè)地上7層，東側(cè)地下1層設(shè)置動(dòng)力設(shè)備。大樓坐落于齊魯軟件園正北端，占地50余畝，整體為框架結(jié)構(gòu)建筑，設(shè)計(jì)為7度抗震。大樓供電系統(tǒng)為2路高壓進(jìn)線（發(fā)展線、開潮線），容量為2000千伏安（可擴(kuò)充到1萬千伏安），可確保大樓正常供電。大樓共配備2臺(tái)“特靈牌”制冷機(jī)組，每臺(tái)功率為256千瓦；供暖系統(tǒng)為蒸汽熱交換中央空調(diào)系統(tǒng)，另配有新風(fēng)機(jī)組等輔助設(shè)備，確保大樓研發(fā)辦公環(huán)境舒適。一層西側(cè)面積2500余平米，大廳1300余平米。該處位置無地下設(shè)施，承重能力強(qiáng)，適宜做中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)房。千萬億次

12、高性能計(jì)算中心的研發(fā)與辦公場所均可滿足。（二）技術(shù)可行性千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)的研制單位江南計(jì)算技術(shù)研究所和浪潮集團(tuán)有研制超級(jí)計(jì)算機(jī)的豐富經(jīng)驗(yàn)，實(shí)力雄厚，先后完成了國家和省、部級(jí)重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目數(shù)百項(xiàng)，研制了高新技術(shù)產(chǎn)品數(shù)百種。江南所先后獲得了國家、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)500余項(xiàng)，并三次榮獲國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。全所現(xiàn)有各類科技人員千余名，其中中國科學(xué)院院士1人，工程院院士2名，博士生導(dǎo)師10人，高級(jí)工程師140多人，形成了一支以科學(xué)院院士、工程院院士、國內(nèi)知名專家為代表的科研隊(duì)伍。通過多年對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信產(chǎn)品的研制，江南所已建立起一套大規(guī)模專用芯片設(shè)計(jì)、模擬、測(cè)試、驗(yàn)證平臺(tái)，軟硬件設(shè)計(jì)及工程應(yīng)

13、用經(jīng)驗(yàn)豐富；具有國際一流水平的高密度多層印制板設(shè)計(jì)、制造、組裝生產(chǎn)線，建立了多芯片模塊封裝（MCM）基地，工藝人員研發(fā)能力強(qiáng)，擁有完善的電子元器件、印制電路板、電子組裝、整機(jī)例行試驗(yàn)的國家級(jí)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。在計(jì)算機(jī)軟件方面，江南所承擔(dān)過多個(gè)國產(chǎn)大型并行系統(tǒng)中的管理和編譯器軟件研制工作，包括高可用系統(tǒng)管理軟件、基于MPP體系結(jié)構(gòu)的HPF編譯器、并行C/C+編譯器，基于CC-NUMA體系結(jié)構(gòu)的OPENMP編譯器、超級(jí)計(jì)算機(jī)正確性驗(yàn)證及軟硬件協(xié)同模擬與評(píng)測(cè)軟件。江南所在高速互連網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模并行計(jì)算系統(tǒng)的優(yōu)化、大規(guī)模作業(yè)調(diào)度軟件的開發(fā)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)上的并行環(huán)境、編程模型以及優(yōu)化技

14、術(shù)的研究具有深厚的理論基礎(chǔ)，其研制的神威超級(jí)計(jì)算機(jī)在軍事科研領(lǐng)域已得到廣泛運(yùn)用，綜合技術(shù)性能位居全國頂尖水平。浪潮集團(tuán)是是我國最大的服務(wù)器制造商和服務(wù)器解決方案提供商，在服務(wù)器領(lǐng)域先后獲得5次山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)，2次國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，在大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)、高密度多層印制板研制、高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)機(jī)開發(fā)、高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)開發(fā)、大規(guī)模系統(tǒng)管理等方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。在超級(jí)計(jì)算領(lǐng)域，經(jīng)過10年的技術(shù)開發(fā)和市場開拓，浪潮天梭系列高性能服務(wù)器產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于生命信息、CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）、氣象預(yù)報(bào)、動(dòng)漫等幾十個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,在全國高校、科研院所多個(gè)行業(yè)建設(shè)了數(shù)百個(gè)超級(jí)計(jì)算項(xiàng)目，并在沙特成功建設(shè)了生命信息

15、領(lǐng)域的超級(jí)計(jì)算。2006年浪潮聯(lián)合江南所參與了863計(jì)劃百萬億次高性能計(jì)算機(jī)項(xiàng)目的申報(bào)，憑借雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)、先進(jìn)可行的技術(shù)方案，獲得評(píng)審專家高度認(rèn)可，在項(xiàng)目答辯中排名第一。目前，浪潮集團(tuán)正在建設(shè)國內(nèi)第一個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)企業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“高效能服務(wù)器和存儲(chǔ)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，將為本項(xiàng)目超級(jí)計(jì)算機(jī)的成功研制提供可靠的組織和技術(shù)保障。從外部條件來看，超級(jí)計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展迅速，成熟技術(shù)很多，給我們提供了很好的借鑒。國際上可合作的企業(yè)有成功的產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以利用他們的先進(jìn)技術(shù)和成熟產(chǎn)品，加快我們的研發(fā)進(jìn)程。隨著國家經(jīng)濟(jì)條件的改善和產(chǎn)業(yè)化環(huán)境的完善，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)條件相對(duì)成熟，為完成項(xiàng)目研究

16、提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（三）我省應(yīng)用需求的基本分析1、海洋與氣候預(yù)報(bào)。我省是海洋大省，海洋科技資源在全國處于優(yōu)勢(shì)，海洋經(jīng)濟(jì)居全國前列。海洋資源調(diào)查海量數(shù)據(jù)處理、海洋生化仿真及分析對(duì)高性能計(jì)算有較大的需求。氣象與氣候預(yù)報(bào)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，甚至對(duì)國家長期的發(fā)展戰(zhàn)略產(chǎn)生重要影響。對(duì)大氣和海洋運(yùn)動(dòng)情況作出高實(shí)效性的預(yù)測(cè)，需要海量數(shù)值計(jì)算，我省海洋科學(xué)研究中心首先要建設(shè)的就是超級(jí)計(jì)算中心。2、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與創(chuàng)新藥物篩選。我省是農(nóng)業(yè)大省，在農(nóng)業(yè)科技上存在很多高性能計(jì)算問題，如基因育種、估產(chǎn)、水資源調(diào)度、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與控制等。創(chuàng)新藥物篩選涉及到生物大分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算、結(jié)構(gòu)功能預(yù)測(cè)和研究等方面，都需要

17、大量的數(shù)值計(jì)算，計(jì)算機(jī)輔助制藥已成為發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證新型藥物的重要手段，我省擬建設(shè)的“創(chuàng)新藥物平臺(tái)”就迫切需要超級(jí)計(jì)算機(jī)的支持。3、現(xiàn)代制造業(yè)與創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)。制造業(yè)是我省的工業(yè)基礎(chǔ)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析以及虛擬裝配等方面對(duì)高性能計(jì)算有較大的需求。我省CIIIC設(shè)立了集成電路設(shè)計(jì)中心，為我省企業(yè)和研究單位提供專業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)，在集成電路芯片電特性、電失效分析、可靠性測(cè)試以及系統(tǒng)仿真等方面對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的并行處理能力要求很高。動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)是國家文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域之一。我省動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在CIIIC建有動(dòng)漫基地。由于動(dòng)漫渲染應(yīng)用計(jì)算量巨大，必須借助超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分布式計(jì)算。4、信息安全與金融風(fēng)險(xiǎn)分析

18、。信息安全技術(shù)是保障國家基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、電子政務(wù)、電子商務(wù)安全的強(qiáng)大技術(shù)支撐。我省王小云教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在密碼分析領(lǐng)域居國際領(lǐng)先水平，隨著軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和新型計(jì)算技術(shù)的不斷出現(xiàn)，對(duì)安全強(qiáng)度方面的要求也在不斷提高，需要超級(jí)計(jì)算和海量存儲(chǔ)的計(jì)算環(huán)境?，F(xiàn)代金融風(fēng)險(xiǎn)度量已成為一個(gè)新興的科學(xué)領(lǐng)域。我省彭實(shí)戈院士在金融風(fēng)險(xiǎn)控制中的定量分析與計(jì)算研究領(lǐng)域居國際領(lǐng)先水平?，F(xiàn)代金融風(fēng)險(xiǎn)度量的量化是一個(gè)大規(guī)模的科學(xué)計(jì)算工程，金融風(fēng)險(xiǎn)分析與監(jiān)控，資產(chǎn)投資決策研究與應(yīng)用都需要海量存儲(chǔ)和強(qiáng)大的計(jì)算能力。三、千萬億次超級(jí)計(jì)算中心初步建設(shè)方案（一）建設(shè)目標(biāo)圍繞我省的超級(jí)計(jì)算應(yīng)用需求，按照國家科技部863重大項(xiàng)目要求，建設(shè)一

19、個(gè)總計(jì)算能力為千萬億次級(jí)、存儲(chǔ)容量為PB級(jí)的高性能計(jì)算、存儲(chǔ)和顯示環(huán)境，研發(fā)一批面向超級(jí)計(jì)算環(huán)境的服務(wù)平臺(tái)支撐軟件，開發(fā)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件，開展面向海洋資源調(diào)查海量數(shù)據(jù)處理、海洋生化仿真及分析、農(nóng)作物基因排序、創(chuàng)新藥物篩選、金融分析、信息安全、工程計(jì)算與分析等超級(jí)計(jì)算應(yīng)用服務(wù)，帶動(dòng)我省重點(diǎn)支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)一批面向超級(jí)計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究、開發(fā)、技術(shù)支持和應(yīng)用服務(wù)的人才隊(duì)伍，使之成為國內(nèi)領(lǐng)先的超級(jí)計(jì)算研發(fā)、應(yīng)用基地。（二）建設(shè)內(nèi)容1、超級(jí)計(jì)算環(huán)境。建設(shè)以多核/眾核為基礎(chǔ)的混合異構(gòu)的超級(jí)計(jì)算環(huán)境，建設(shè)高可用、高效能的海量存儲(chǔ)環(huán)境；2、關(guān)鍵技術(shù)研究與軟件開發(fā)。攻克混合異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)、異構(gòu)編

20、程模式、高速互聯(lián)、智能調(diào)度等一批關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)一批面向高性能計(jì)算環(huán)境的部署、監(jiān)控、調(diào)度、認(rèn)證、安全等服務(wù)平臺(tái)支撐軟件，開發(fā)一批面向海洋科學(xué)研究、創(chuàng)新藥物篩選、金融分析、信息安全等領(lǐng)域具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件。3、技術(shù)支持和培訓(xùn)服務(wù)體系。以高性能計(jì)算環(huán)境為基礎(chǔ)，建設(shè)技術(shù)支持服務(wù)體系，開展高性能計(jì)算應(yīng)用開發(fā)和培訓(xùn)服務(wù)，依托山東大學(xué)軟件學(xué)院招收面向高性能計(jì)算應(yīng)用的軟件工程碩士；4、應(yīng)用示范項(xiàng)目。篩選一批高性能計(jì)算應(yīng)用示范項(xiàng)目，重點(diǎn)支持，總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，推廣應(yīng)用。（三）基礎(chǔ)設(shè)施與配套系統(tǒng)建設(shè)方案1、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃計(jì)劃建設(shè)地址：CIIIC研究院大樓總面積：1萬平方米功能區(qū)劃分：中心機(jī)房、管理控制室、電源空

21、調(diào)室、可視化廳、管理中心、研發(fā)中心、培訓(xùn)教室、應(yīng)用服務(wù)中心等中心機(jī)房：面積2400平方米，建設(shè)在1樓，以避免承重問題以及利于建設(shè)散熱系統(tǒng)2、配套系統(tǒng)配電系統(tǒng)：中心機(jī)房總電力需求不低于4000KW（系統(tǒng)運(yùn)行與空調(diào)按照1：1計(jì)算），關(guān)鍵設(shè)備（比如存儲(chǔ)設(shè)備、胖節(jié)點(diǎn)等）采用UPS散熱系統(tǒng)：高性能計(jì)算機(jī)本身采用高效的水冷散熱方式，水冷機(jī)組建設(shè)在中心機(jī)房外，與中心機(jī)房機(jī)柜系統(tǒng)通過管道連接。機(jī)房散熱采用專用空調(diào)維持所需的溫度（低于20度）、濕度外部網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)：多路光纖高速寬帶接入，以滿足客戶快速接入、獲得快捷服務(wù)需求集中監(jiān)控與門禁系統(tǒng)：系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、電力監(jiān)控、安防、報(bào)警等（四）進(jìn)度安排1、到2009年6月

22、，確定研制、建設(shè)總體方案；2、到2010年9月，完成基礎(chǔ)設(shè)施及相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)。完成千萬億次高性能計(jì)算機(jī)研制，開始進(jìn)場、安裝、調(diào)試；3、到2010年12月，服務(wù)移植、測(cè)試，試運(yùn)行。四、管理體制和運(yùn)行機(jī)制千萬億次超級(jí)計(jì)算機(jī)研制由江南所承擔(dān)。我省以CIIIC研究院為主體，充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施加以改造，聯(lián)合山東大學(xué)、省科學(xué)院、濟(jì)南高新區(qū)、浪潮集團(tuán)等單位，分別安排資金共同組建山東省千萬億次超級(jí)計(jì)算中心，進(jìn)行超級(jí)計(jì)算的應(yīng)用開發(fā)和日常運(yùn)營管理。山東省千萬億次超級(jí)計(jì)算中心設(shè)立理事會(huì)、專家委員會(huì)，下設(shè)辦公室、財(cái)務(wù)部、平臺(tái)運(yùn)維部、培訓(xùn)部、研究開發(fā)部、應(yīng)用推廣部等部門。中心主任由CIIIC研究院選派人員擔(dān)任。山東省千萬億次超級(jí)計(jì)算中心5年內(nèi)由政府資助運(yùn)行，5年后自主運(yùn)行發(fā)展。管理和運(yùn)行：（一）山東省千萬億次超級(jí)計(jì)算中心理事會(huì)成員由CIIIC、山東大學(xué)、省科學(xué)院、濟(jì)南高新區(qū)、浪潮集團(tuán)等單位領(lǐng)導(dǎo)組成。理事會(huì)負(fù)責(zé)中心重大問題的決策，負(fù)責(zé)選聘中心行政領(lǐng)導(dǎo)。（二）山東省千萬億次