适应于千万亿次科学计算的新型计算模式项目简介
    • 高性能科学计算已深入我国国民经济和国家安全的重大应用领域，发挥越来越重要的作用。千万亿次科学计算将极大地提升我国 在气候与生态环境、航空航天、材料科学、武器物理等领域的研究能力，产生重大理论和应用突破。应用软件作为 科学计算的关键，面临 “计算效率低”和“研制周期长”的两大瓶颈 。 研制 适应于使用十万个以上处理器核的高效能 应用软件 、研究其核心算法 是我国及世界科技发展面临的一个急待解决的重大问题。造成科学计算应用软件“ 计算效率低”和“研制周期长”的主要原因在于缺乏适应于计算机复杂体系结构和复杂实际应用的高效能计算模式。建立适应于千万亿次科学计算的新型计算模式，发展相应的大规模可扩展并行算法和并行应用软件实现方法是本项目所要解决的关键科学问题。
    • 本项目将在上一期 973 项目“高性能科学计算研究”所取得的成果的基础上， 研究关键的 千万亿次科学计算 共性基础算法问题，发展 并行应用软件的高效能实现方法 ， 建立能够 高效使用数千至数万处理器核的高效能科学计算的新型计算模式，在地球科学和国防建设领域开展千万亿次科学计算典型示范应用，突破 科学计算应用软件“ 计算效率低”和“研制周期长”的瓶颈， 促进 高性能 计算机和大规模科学计算的协调发展，实现我国高性能科学计算的跨越式进步。
    • 主要研究内容包括：(1) 研究大规模线性方程组和 特征值问题的 可扩展并行算法，重点突破大波数离散波动问题的可扩展算法、数 千个原子的电子结构有限元计算。(2) 研究应用软件实现方法和程序性能优化方法，重点突破适应于数千至数万处理器核的软件体系结构、高效数据结构、数据通信算法、负载平衡方法。(3)研制 支撑千万亿次科学计算的应用软件框架和软件平台， 建立 高效能科学计算的新型计算模式 。(4)基于 框架和平台，开展千万亿次科学计算典型示范应用： 研究气候系统模式的高性能算法，重点提高海冰 / 海洋模式性能，为我国定量研究全球变化和开展中、短期气候预测提供有效的科学手段 ； 研制 支持 多物理耦合的 粒子输运软件，为武器物理 和核反应堆研究 等重大应用提供高精度数值模拟工具。

      项目专家委员会：石钟慈、陈志明、龚新高、郭本瑜、江 松、廖湘科、孙家昶、王 斌、张平文

      项目首席科学家： 陈志明

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