文档介绍：“云计算和大数据”重点专项
2017年度项目申报指南建议
为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,以及国务院《关于促进云计算创新发展,培育信息产业新业态的意见》和《关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》等提出的任务,国家重点研发计划启动实施“云计算和大数据”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现提出2017年度项目申报指南建议。
本重点专项总体目标是:形成自主可控的云计算和大数据系统解决方案、技术体系和标准规范;在云计算与大数据的重大设备、核心软件、支撑平台等方面突破一批关键技术;基本形成以自主云计算与大数据骨干企业为主体的产业生态体系和具有全球竞争优势的云计算与大数据产业集群;提升资源汇聚、数据收集、存储管理、分析挖掘、安全保障、按需服务等能力,实现核心关键技术自主可控。
本重点专项按照云计算和大数据基础设施、基于云模式和数据驱动的新型软件、大数据分析应用与类人智能、云端融合的感知认知与人机交互等4个创新链(技术方向),共部署31个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016—2020)。
1. 云计算和大数据基础设施
新一代云计算服务器技术与系统(共性关键技术类)
研究内容:新一代云计算服务器的节点技术,包括大容量混合内存技术,处理器接口的可重构硬件加速器技术,高密度混合存储技术等;新一代云计算服务器的跨节点技术,包括计算、存储等物理资源虚拟化与跨节点共享技术,异构多种加速器的资源池技术,内部互连网络的虚拟化和性能隔离技术等;新一代云计算服务器基础软件技术,包括大容量内存计算技术,混合内存支持和优化技术,可重构硬件加速器支持和优化技术,混合存储管理技术,计算、存储、网络等资源池调度和管理技术等;新一代云计算服务器的评价与优化技术,包括性能评价方法与基准测试、性能调优工具、SLA评价与保障技术等。基于以上关键技术,研制新一代云计算服务器系统,在关键行业的云计算环境中开展示范应用。
考核指标:研制至少由256个云服务器节点、1个加速池组成的云计算系统;单节点存储容量不小256TB,其中新型存储器件不小于128TB;支持传统内存与新型内存介质融合管理;支持可重构硬件加速器;单节点支持百万级并发处理。,支持存储、加速器等硬件资源跨节点共享。在关键行业的云计算系统中开展示范应用,在典型云计算应用负载下,较现有产品整机服务能力提升一个数量级,整机资源利用率提升50%,整机性能功耗比提升5倍。取得一批本领域的知识产权,形成一组相关规范和国家标准(送审稿)。
 高效能云计算数据中心关键技术与装备(共性关键技术类+示范应用)
研究内容:云计算高密度数据中心的体系结构;面向云计算数据中心的新型网络技术及网络虚拟化技术;多资源复用的细粒度联合感知和分配理论;适用于云计算数据中心的模块化计算、存储、网络节点装备,多数据中心的调度技术,实现数据中心分布式实施; 基于数据分析的精确能源管理技术,突破基于数据分析的数据中心整体能效提升技术,显著提升云计算资源运行效率;云计算数据中心的能耗评估理论、能耗模型、能耗评估方法及能耗评估工具软件;基于以上技术突破和研制的装备,开展典型示范应用。
考核指标:研制高效能高密度的微/全模块,整机柜数据中心单元的计算密度达到100个微处理器计算节点,物理核数不低于1600个,存储总容量可达到10PB,能效比提升1倍以上。云计算数据中心通过SDN交换机组网,支持40GE和100GE以太网标准,支持全可编程平台,支持高密度机柜数据中心单元的高密度互联,数据中心节点数不低于1万个,可处理EB级数据。云数据中心虚拟网络向物理网络映射的资源利用率达到90%以上,网络能效比提升1倍以上。云计算数据中心采用有线无线混合的网络架构,增强网络拓扑灵活性,减少通信能耗,数据中心内任意两台服务器之间数据传输率达到100Gbps以上。面向异构资源管理的跨层感知系统软件能有效提高云数据中心的资源利用效率,典型应用的系统能效比提升50%以上,同等条件下PUE达到世界领先水平。在100PB级大数据场景下应用于1-2个典型领域。取得一批本领域的知识产权,形成一组相关规范和国家标准(送审稿)。
2. 基于云模式和数据驱动的新型软件
、方法和技术(前沿基础类)
研究内容:针对“人-机-物”三元融合模式下智能化软件持续演进的基本需求,研究可持续演化的智能化软件系统架构模型、构造方法、运行机理和服务质量等基础理论;研究准确及时的情境感知技术、智能可信的适应决策技术、高效可靠的在线重构技术、数据驱动的软件自动构造与演化方法等关键技术;研制可持续演化的智能化软件的构造和运行支撑平台,为关键软件系统提供在