1.“高性能计算”重点专项2018年度项目申报指南.doc

高性能计算重点专项2018年度 项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》，科技部高新司组织开展了《高性能计算重点专项实施 方案》编制工作。依据实施方案和 2016 年与 2017 年项目 立项情况，启动“高性能计算重点专项”2018 年度项目，并发 布本指南。 本专项总体目标是：在 E 级计算机的体系结构，新型处 理器结构、高速互连网络、整机基础架构、软件环境、面向 应用的协同设计、大规模系统管控与容错等核心技术方面取 得突破，依托自主可控技术，研制适应应用需求的 E 级（百 亿亿次左右）高性能计算机系统，使我国高性能计算机的性 能在“十三五”末期保持世界领先水平。研发一批重大关键领 域/行业的高性能计算应用软件，研究适应不同领域的高性能 计算应用软件协同开发与优化技术，围绕超算中心、科研机 构、大学等优势单位建立高性能计算应用软件中心，构建可 持续发展的高性能计算应用生态环境。配合 E 级计算机和应 用软件研发，探索新型高性能计算服务的可持续发展机制， 创新组织管理与运营模式，建立具有世界一流资源能力和服 务水平的国家高性能计算环境，在我国科学研究、经济与社 会发展中发挥重要作用，并通过国家高性能计算环境所取得 的经验，促进我国计算服务业的成长。 0 专项围绕高性能计算应用软件研发、高性能计算环境研 发等二个创新链（技术方向）部署研究任务。按照分步实施、 重点突出原则，2018 年专项将在高性能计算应用和高性能 计算环境研发方向部署 3 个重点研究任务，任务实施周期为 3 年，即 2018 年至 2020 年。 2018 年将启动的主要研究内容包括：计算服务化模型 及体系架构、高性能计算虚拟数据空间、基于人工震源的深 部地下结构探测软件系统等。 1.高性能计算环境研发 1.1 计算服务化的模型及体系架构（基础研究类） 为推进高性能计算环境运行和使用模式在当今网络条 件下的转变，促进计算服务能力的普及与提升，研究高性能 计算服务化的模型和体系结构，为高性能计算服务业的发展 奠定理论和技术基础。 研究内容 研究广域网络环境下分布资源（计算资源、存储资源、 应用软件等）以服务形式表示的方法，计算服务化的体系架 构，以及原型验证系统。具体包括：高性能计算服务化的模 型与体系结构，服务资源发现与访问模式，多管理域下服务 化资源的管理模型与管理机制，服务交易机制，服务化资源 的使用方法、使用计量和计费策略等。在广域有线/无线网 络条件下，依托国家高性能计算环境，形成原型验证系统。 考核指标 1 原型验证系统具有典型的互联网服务端和客户端形态， 客户端支持移动设备，在国家高性能计算环境中部署，实际 验证支持的应用软件不少于 20 个，并形成关于高性能计算 服务化模型的知识产权。 支持年限：3 年。 拟支持项目数：1-2 项。 1.2 高性能计算虚拟数据空间（基础研究类） 针对大型计算问题对数据空间的要求，在高性能计算环 境中形成广域的数据共享，研究跨域的虚拟数据空间模型、 体系结构以及虚拟数据空间的管理、访问等关键技术，研发 相应的虚拟数据空间系统，在国家高性能计算环境部署。 研究内容 针对高性能计算环境中跨域分散的存储资源，研究构建 与本地数据空间一致、且能可靠地统一访问与管理的虚拟数 据空间技术。具体包括：虚拟数据空间的模型与表示方法， 分散存储资源的聚合方法，虚拟数据空间的请求与分配、数 据区域划分、隔离与安全管理，虚拟数据空间中数据的可靠 安全移动等，为在国家高性能计算环境中建立虚拟数据空间 提供技术手段。 考核指标 形成完整的软件系统，与高性能计算环境软件对接，并 可被应用访问，在国家高性能计算环境中部署，验证虚拟数 2 据空间地理分布不少于五个点，规模达到 PB 级以上，数据 访问性能不低于网络传输性能的 30％。 支持年限：3 年。 拟支持项目数：1-2 项。 2.高性能计算应用软件研发 2.1 基于人工震源的深部地下结构探测软件系统（应用 示范类) 研究内容 应对国家发展对“深地”探测的重大需求，围绕基于人 工震源的大陆地区深地探测技术和，研究对人工地震数据精 细分析的方法，发展相关的数学模型和高效并行算法，研发 基于高性能计算的人工地震数据处理技术，在国产超级计算 机上实现地下结构探测分析的软件系统，并得到实际应用。 考核指标 1、形成新型人工震源高频地震波场的准确、高效的模 拟方法，并实现基于高性能计算的软件系统；2、发展结合 新型人工震源和天然震源的联合成像方法，并完成反演软件； 3、发展基于高性能计算的人工震源信号检测和高精度波速 变化测量方法，形成相应软件。 支持年限：3 年。 拟支持项目数：1-2 项。 3