我國高性能計(jì)算科技政策分析——與美國NSCI計(jì)劃對(duì)比
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深入分析，美國在先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域的權(quán)威國地位，與其制定戰(zhàn)略性科技發(fā)展計(jì)劃并大力推進(jìn)不無關(guān)系。其中最主要的一項(xiàng)是美國“國家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃”。
2015?年?7?月美國總統(tǒng)奧巴馬簽署發(fā)布行政命令，創(chuàng)建一個(gè)“國家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃”（National Strategic Computing Initiative，NSCI），旨在使高性能計(jì)算（HPC）的研發(fā)與部署最大程度地造福于經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)與科學(xué)發(fā)現(xiàn)。這一計(jì)劃有著深遠(yuǎn)的技術(shù)背景與戰(zhàn)略意義。
所謂深遠(yuǎn)的技術(shù)背景是：統(tǒng)治計(jì)算機(jī)和集成電路?50?年的“摩爾定律”即將走到終點(diǎn)，后摩爾定律時(shí)代即將來臨。為應(yīng)對(duì)這一革命性的挑戰(zhàn)，同時(shí)為進(jìn)一步鞏固并確保未來數(shù)十年美國在高性能計(jì)算領(lǐng)域的全球引領(lǐng)地位，美國提出了?NSCI?計(jì)劃，故名“戰(zhàn)略計(jì)算”。這一戰(zhàn)略的核心內(nèi)容是：一方面要沿著?More Moore（延伸摩爾定律）道路繼續(xù)前行，基于馮?·?諾依曼結(jié)構(gòu)和?CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）工藝發(fā)展E級(jí)計(jì)算機(jī)；另外一方面還要研究后摩爾定律時(shí)代基于非馮·諾依曼結(jié)構(gòu)采用后?CMOS?工藝的新算法、新機(jī)制，發(fā)展新一代計(jì)算。美國之所以提出這一戰(zhàn)略，是其對(duì)全球信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)面臨的巨大變革深刻并充分認(rèn)識(shí)的結(jié)果。
NSCI?包括?5?項(xiàng)戰(zhàn)略性目標(biāo)，其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容是：超越摩爾定律之上的計(jì)算，在?10—20?年內(nèi)探索并加速未來計(jì)算架構(gòu)和技術(shù)的新途徑，包括數(shù)字計(jì)算和替代性計(jì)算范式，比如神經(jīng)形態(tài)計(jì)算等。
NSCI?確定了?HPC?研發(fā)的指導(dǎo)原則與目標(biāo)，成立了專門的機(jī)構(gòu)，界定了參與機(jī)構(gòu)的性質(zhì)與職責(zé)，并設(shè)立了協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。2016?年?7?月發(fā)布的“國家戰(zhàn)略性計(jì)算計(jì)劃戰(zhàn)略規(guī)劃”則在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確了各機(jī)構(gòu)在每一項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)中的具體責(zé)任。NSCI?組織結(jié)構(gòu)參見圖?2。
圖 2 美國國家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)