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超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。
随着超级计算机运算速度的迅猛发展,它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。我国现阶段超级计算机拥有量居世界第2位,就拥有量和运算速度在世界上处于领先地位,但就超级计算机的应用领域来说我们和发达国家美国、德国等国家还有较大差距。如何利用超级计算机来为我们的工业、科研和学术等领域服务已经成为我们今后研究发展的一个重要课题。超级计算机是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义。我国超级计算机及其应用的发展为我国走科技强国之路提供了坚实的基础和保证。
超级计算机被称为“经济转型和科学研究加速器”,超级计算机的广泛应用能够带动国家整体科技创新能力的增强。但是目前中国超级计算机普遍面临硬件性能强大应用领域匮乏的问题,科研机构、高校和企业用户目前存在超级计算机应用成本过高、软件开发滞后、设备利用率低等问题。
面对中国超级计算机的应用不足问题,我们看到了一些国内服务器主导厂商的努力转变,在2009年浪潮发布“倚天”桌面超级计算机,借助CPU-GPU协同计算加速架构,单机计算能力最高可达每秒4万亿次,真正实现了将超级计算机从庞大的机房和计算中心转移到了用户的桌面。

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。超级计算机常用于需要大量运算的工作,譬如天气预测、气候研究、运算化学、分子模型、物理模拟、密码分析等等。
1、天气预报
中短期天气预报主要是根据气象卫星等观测的大气实况资料,通过求解描述天气演变过程的动力学方程组实现的,这种大规模的数值计算必须由超级计算机完成。例如,在2008年北京奥运会举办时,北京市气象局所购置的IBM Systemp575超级计算机的计算能力是原有系统的10倍,基于IBM Systemp575更高的计算性能,,且能为每平方公里按小时提供天气和空气质量预报等。
2、地球模拟器
日本海洋研究开发机构的“地球模拟器”是一套用于地球大气循环监测和分析、温室效应预测、地壳及地震监测和预报等大规模计算的向量处理超级计算机系统。
3、药品研制
开发一种新的药品,通常需要从研制和试验的很多步骤,一般需要大约15年的时间,而利用超级计算机则可以对药物研制、治疗效果和不良反应等进行模拟试验,从而将新药的研发周期缩短3~5年且可显著降低研发成本。例如,美国基因工程技术公司的研究团队曾将超级计算机应用于一种致活酶类药物的研发,在14个月之内从50多万个化学分子中筛选出两个候选药物进行最终合成和临床试验,整个过程中真正在实验室里合成的分子只有2000个,其余均用超级计算机模拟完成,仅此就节省了上百倍的时间和成本。
4、石油勘探
石油勘探大多采用地震勘测的办法,即在地面进行爆破后,用探测仪器检测和采集震动反射波的大量数据,利用对这些数据计算、处理和分析结果确定地下储油位置。石油勘探中大量数值的快速计算、处理和分析,必需由高性能的超级计算机完成。例如,2007年曙光4000L超级计算机就