高效能低成本多尺度離散模擬超級計算應用系統通過驗收

　　高性能計算已成為國家競爭力的重要標志之一。隨著元器件密度和規模逐步接近當前技術的極限，純粹依靠單芯片性能提高計算速度的潛力日漸枯竭，大規模多級并行成為進一步發展超級計算的必由之路，這迫切需要對超級計算系統開發與應用模式進行變革。

　　據介紹，中國科學院從應用需求出發，基于長期在多尺度模擬方法及計算技術方面的積累，另辟蹊徑，從計算對象、模型、軟件和硬件結構一致性出發，提出并系統實踐了一種高效、低成本的多尺度超級計算模式，為解決工程與科學計算的挑戰性問題提供了有力手段。

　　據過程工程所研究員、“高效能低成本多尺度離散模擬超級計算應用系統”項目負責人葛蔚介紹，復雜的工程和自然系統普遍具有多尺度結構，其中最關鍵、也最難以刻畫的是介尺度結構，這也是工程與科學計算的重要瓶頸。對介尺度結構的形成機理、行為特征和調節控制缺乏有效的理論指導與分析手段已成為眾多學科與產業發展的一個瓶頸問題。

　　針對該問題，中科院近20年來從概念、模型出發，逐步擴展形成了具有普遍意義的模擬方法，并建立了新的多尺度計算模式。在財政部專項資金的支持下，他們在這一項目中通過CPU與GPU異構的硬件系統與多尺度耦合計算方法的結合，初步實現與驗證了該模式的優勢與潛力。他們于2009年初率先建立了國內首套單精度千萬億次高效能超級計算系統，今年升級達到雙精度千萬億次峰值速度，并在全院11個研究所構建了聚合計算能力接近單精度5000萬億次的分布式GPU超級計算環境，顯著降低了超級計算的成本。

　　通過這一項目，中科院過程工程所與計算所、軟件所等院內10家單位合作，在工業反應器模擬等方面取得了多項世界前沿水平的理論研究和工業應用成果，并為中石化、GE、Ａlstom等8家國內外大型企業提供了服務，獲得了總額逾千萬元的合同訂單。此外，該項目還支持了大型油氣田及煤層開發等國家重大項目的研究，有力推動了我國超級計算應用水平的跨越式發展。

　　與會專家認為，以問題、模型、軟件和硬件結構一致性為核心，發展超級計算的道路具有廣闊前景。他們希望過程工程所和各有關單位再接再厲，在今后的系統使用中取得更多理論和工業應用成果，推動我國超級計算應用能力進入國際領先行列。