美国政府曾在1994年专门成立了一个千万亿次机应用研究小组，研究结论是有12个领域的62种应用需要千万亿次级计算机，它们都是国民经济、国家安全和基础科学研究方面的重大问题，例如天文模拟、飞机大涡流模拟、能量研究等。为此，美国政府在1998年度的“计算、信息与通信”(CIC)计划蓝皮书中，已正式将千万亿次超级计算机的软、硬件研究列入计划。CIC计划是1997年由著名的“高性能计算与通信”(HPCC)计划扩展而成的一项战略性研究计划，具体由美国国家科学技术委员会负责管理实施，美国能源部、国防部、教育部、国家科学基金会、航空航天局、环境保护局等12家单位参与了该项计划。另外，日本东京大学也已计划在未来5年时间内研制出专门用于天体物理中多体问题计算的GRAPE-6专用超级计算机，若该计划能如期完成，它将是世界上第一台峰值性能达到千万亿次量级的超级计算机。

3 超级计算机的展望

3.1 MPP结构仍是主流体系结构

MPP系统由于突破了冯·诺伊曼机顺序执行的限制，系统性能随处理器数量增加而增强，能最大限度地提高计算速度，并且系统的性价比高，为众多用户创造了使用超级计算机的条件。从最新TOP500排名表来看，峰值速度超过3 000亿次的25台超级计算机清一色为MPP系统。由此可见，MPP系统在当今的超级计算机市场已占据绝对优势，成为主流产品。其应用从科学和工程计算领域扩展到事务处理、决策支持等方面。

3.2 SSMP成为开发热点
MPP系统的可伸缩性与可编程性一直是一对非常突出的矛盾。NUMA（非均匀存储访问)结构为可伸缩性提供了有效的解决方法，传统的SNIP结构则在可编程性方面具有明显的优势，这两种思想的结合形成了SSMP(可缩放共享存储多处理)体系结构，使可伸缩性与可编程性得到较好的统一，成为实现超级计算机的有效途径之一。

3.3 向量机继续发展

20世纪80年代，以Cray系列为代表的向量机一直是超级计算机领域的主流产品，它占据着超级计算机90%的市场。进人90年代以后，由于受物理极限的限制，向量机的时钟周期进一步提高难度很大，加上研制周期长、开发成本高等诸多因素，向量超级计算机开始走下坡路。对此，业界曾有人预言:向量机(包括PVP)已日落西山，最终会被市场淘汰。然而从1998年SGI/Cray和NEC公司的行动来看，向量超级计算机的前途并非如此暗淡。

SGI/Cray于2005年6月16日公布了其新的SV1系列向量超级计算机。该系列采用CMOS结构，处理器峰值速度为4GFLOPS，单机柜节点峰值性能达到32GFLOPS，系统在最高配置时峰值性能为1 TFLOPS，存储容量达到ITB；运行第十代UN I-COs操作系统，不受“2000年问题”影响。SV1系统的性价比是当前市场领先向量系统的9倍，它是SGI/Cray公司发展超级计算机计划中的一个重要里程碑。

3.4 NOW结构前景广阔
通过高速网络将高性能的工作站互连起来，构成支持并行计算的工作站机群系统是获得廉价的巨大计算能力的一种有效方法，它与直接构造MPP系统相比，在结构的可伸缩性、系统的可用性和性价比等多方面有着更大的优势。组成NOW的工作站和互连网络可以是同构的，也可以是异构的；互连网络通常采用LAN，如以太网、令牌环网、FDDI等，也可以采用TM网络。
NOW当前的一个主要应用方向是并行Web服务器，由于Internet的迅猛发展，传统的Web服务器难以承受负载的不断增加和负载的多样性，利用NOW对用户提供并行服务，实现分布负载，缩短响应时间，是很好的解决方法。

4 结语
2004年是万亿次量级超级计算机蓬勃发展的一年。在推出的众多新产品中，以通用微处理器为基础的MPP结构仍占据主流地位。但以Cray SV系列、富士通VPP系列以及NEC SX系列为代表的PVP结构由于相关应用的需求，也显示了强劲的发展势头。在未来的几年中，受政府行为和市场需求的双重推动，超级计算机将向着更高的性能目标迈进。同时，随着半导体技术的发展趋于极限，基于一些新材料、新工艺的非传统超级计算技术，例如光互连技术、超导体计算机、分子计算机和量子计算机等也将蓬勃兴起。

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