国家高技术研究发展计划(863计划).doc

国家高技术研究发展计划（863计划）信息技术领域“高效能计算机及网格服务环境”重大项目（一期）2006年度课题申请指南一、指南说明“十一五”期间，依据国家中长期科学和技术发展规划纲要、国家“十一五”科学技术发展规划和863计划“十一五”发展纲要，863计划信息技术领域围绕国家重大工程、重大行业应用和经济发展的迫切需求，设立了“高效能计算机及网格服务环境”重大项目。“高效能计算机与网格服务环境”重大项目（一期）总体目标是：通过研制成功两台每秒百万亿次浮点运算的高效能计算机，掌握千万亿次高效能计算机关键技术，大大提升我国高效能计算机的研究、制造与应用能力；突破资源共享和协同工作的关键技术，基于国产高效能计算机，形成具有300万亿次以上聚合浮点计算能力和1PB以上存储能力的中国国家网格服务与应用环境，支撑信息化重要应用。本项目的重点研究内容包括：高效能计算机、网格软件、网格服务环境和高性能计算与网格应用系统。高效能计算机的研制周期至2008年6月底，通过研制两台百万亿次高效能计算机，掌握千万亿次高效能计算机关键技术。2008年底完成面向典型行业的容错计算机的研制。网格软件研究周期至2009年底，2007年与2009年分别完成网格软件工程化第一版与第二版并部署，支持中国国家网格环境建设，并推广应用。网格服务环境研究周期至2010年底，2008年12月网格结点资源到位，2009年12月网格服务环境提供正常服务，支持应用研究与开发。高性能计算与网格应用研究周期至2010年底，2008年12月应用系统投入准生产性运行，2009年12月应用系统投入生产性运行，支持行业生产。此次发布的是本重大项目2006年度课题申请指南，拟安排千万亿次高效能计算机关键技术研究和百万亿次高效能计算机系统研制、网格软件研究开发、网格服务环境构建、高性能计算与网格应用系统研究与开发。本期拟支持总经费为68600万元，其中863计划支持经费为28300万元，配套经费为40300万元。二、注意事项1、课题申请单位必须是中华人民共和国境内注册一年以上的中国法人单位，如果是企业，要求企业的大部分所有权或控制权为中方所持有。如果联合申请，申请单位与协作单位之间的分工应明确，协作单位原则上不超过5家。申请各个课题应具备的补充条件如下：课题1：申请单位具备该领域的总体设计经验和工作基础。课题2-3：牵头申请单位具有万亿次以上高性能计算机系统的研发经验，具有稳定的研发队伍、相应规模的实验、验证环境和工程技术基础条件，具有经费匹配能力，具有稳定的技术支持队伍和售后服务保障能力，能落实配套经费。要求国内有实力的企业、研究所和高校联合承担高效能计算机的研制任务，鼓励国内有实力的企业牵头申请。课题4：申请单位具有高可靠计算机系统的研发经验，具有稳定的研发队伍，具有经费匹配能力。 课题5： 申请单位具有评测万亿次以上高性能计算机系统的经验，具有稳定的研究与评测队伍、相应规模的实验、验证环境和工程技术基础条件。课题6：申请单位应具有网格软件的研发基础，在网格系统、工具、应用等方面积累了丰富的经验，已形成稳定的研发队伍。课题7-16：申请单位能够开拓网格应用。主结点的高性能计算机设备要求使用专项研制的高效能计算机，采购经费与863计划研制经费的比例不低于1:1；普通结点申请时必需具有3000亿次以上的浮点计算能力。课题17：申请单位具有高性能计算和网格环境的运行管理经验与应用开发和支持经验，具有稳定的网格环境运行管理队伍。课题18：申请单位具有网格管理与资源监控技术的研究和开发经验，熟悉中国国家网格环境资源特性和运行管理需求。课题19-26：申请单位应该是行业与领域的主要应用部门，具有实际应用需求，有良好的应用基础。所申请的应用具有重大实用价值；课题申请的研究内容已得到行业主管部门或地方政府的支持，并已纳入行业信息化建设计划，能落实不低于1:5的配套经费。优先考虑使用中国国家网格资源的应用系统。2、课题负责人必须具有中华人民共和国国籍，年龄在55岁以下（1951年1月1日以后出生），具有副高级以上职称或已获得博士学位，每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过3个月，同期只能主持一项863计划课题，并可参加一项课题。3、申请程序和要求 863计划项目申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为。本批项目申请受理的截止日期为2006年10月31日。项目申请程序和要求如下： 依托单位在国家科技计划项目申报中心进行注册。有关注册程序和要求参见申报中心网上说明，技术咨询电话010-68576284。注册成功后，依托单位指定申请负责人，授予其申报用户权限。鉴于注册需要一定时间，请依托单位（包括协作单位）尽快进行网上注册。 申请者了解与项目申请有关的信息。建议拟申请者在申请前认真阅读相关申请指南，以及863计划有关管理规定等，从而了解863计划的性质、申请资格要求等事项。拟申请者可以登录科技部网站（）或863计划网站（）查阅有关规定、办法和相关信息。 申请负责人登录国家科技计划项目申报中心，点击进入863计划申报界面，即可按照要求填写国家高技术研究发展计划（863计划）项目课题申请书，也可下载项目申请书模板准备相关内容，再登录系统完成填写工作。 依托单位审核和提交项目课题申请书。申请书填写完毕后，提交依托单位，由依托单位对申请书的真实性等进行审核，并在受理期限内提交国家科技计划项目申报中心。截止日期：2006年10月31日4.咨询联系人及联系方式褚诚缘Email：；嵇智源Email：。5、其它需要说明的事项申请人要遵守科学道德，以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写课题申请书，保证课题申请书的真实性，避免出现夸大和不准确的内容。同时，不得将研究内容相同或者近似的课题进行重复申请。863计划对课题申请人在申报过程中进行信用记录，坚决反对弄虚作假，对于故意在课题申请中提供虚假资料、信息的，一经查实，记入信用档案，并在三年内取消其申报863计划资格。三、指南内容（一）战略规划与总体研究课题1. 战略规划与总体研究【课题研究目标】根据项目总体目标，确定项目研究内容和技术路线，协调各课题的研究进度和衔接关系，组织项目的实施，保证项目的总体目标的实现。【课题主要研究内容】调查分析国内外研究趋势和我国国民经济与社会发展对高效能计算机和网格的需求，研究高效能计算机和网格发展战略；根据国内外技术发展趋势和应用需求，确定高效能计算机和网格的研究内容、主要技术指标、技术路线和实施方案；进行项目的课题分解和综合，开展总体集成技术研究，参与制定与审核高效能计算机、网格软件、网格服务环境、高性能计算与网格应用等课题的研究方案。协调各课题的研究进度和衔接关系，组织项目的各项技术活动，负责专项的实施；促进科技界、企业界和政府之间的多方合作；推动高效能计算机和网格的研究开发和应用普及；引导国内相关标准的制定，参与国际标准的制定；参与国际相关研究计划和学术组织的活动，推动国际合作。【课题主要考核指标】高效能计算机与网格发展战略年度研究报告，本项目研究目标、研究内容、技术路线和整体实施方案，高效能计算机、网格软件、网格服务环境、高性能计算与网格应用总体方案的审核报告，实质性的国际合作，项目年会组织，保证本项目总体目标的实现。【课题支持年限】四年。【课题经费来源及构成】本课题863计划支持经费为800万元。（二）高效能计算机课题2-3. 高效能计算机系统研制及关键技术研究【课题研究目标】通过研制能有效而广泛地支持科学工程计算、网络信息服务和数据库应用的百万亿次高效能计算机系统，掌握实现千万亿次高效能计算机系统的关键技术，支撑千万亿次系统的研制。所研制的百万亿次高效能计算机系统装备中国国家网格结点。【课题主要研究内容】研究千万亿次高效能计算机系统关键技术，在百万亿次高效能计算机系统研制中得到验证。（1） 新型体系结构 研究支撑千万亿次系统的新型体系结构,如可重构计算体系结构、PIM结构技术、流计算技术、新型存储体系结构、基于多核（16核以上）处理器的体系结构、专用与通用结合的体系结构等，提高系统效率、可编程性、程序可移植性和系统鲁棒性。（2） 高性能节点技术研究高性能节点主板、高带宽节点存储器子系统、高吞吐率节点I/O子系统、节点系统软件，有效提高节点性能和可靠性的技术。（3） 高性能互连网络技术高速互连芯片、光传输技术、可扩展交换机技术、支持多层互连的通信协议和通信软件等。（4） 系统软件技术高可用的大规模系统管理软件、高效编译优化软件及环境软件等。 （5） 高性能高可用存储技术支撑千万亿次系统的高吞吐率、高可靠性海量存储技术研究。（6） 低功耗技术有效的部件级低功耗技术及系统级低功耗综合应用研究。（7） 大规模计算机系统的模拟与性能评价技术（8） 面向数万个以上处理器的新型基础算法研究在以上关键技术研究基础上，在2008年6月底以前研制成功峰值性能达到百万亿次的高效能计算机系统，其基本指标如下：（1） 系统峰值速度：每秒100万亿次浮点运算，Linpack性能大于60万亿次（2） 指令字长：64位 （3） 内存容量： 40 TB （4） 磁盘容量： 200 TB（RAID） （5） 互连网络：单向单链路持续带宽 2GB/s，消息延迟 3ms （6） 共享I/O聚合带宽： 50GB/s（7） 操作系统：UNIX或Linux（8） 编程语言：C、C+、Fortran、Java （9） 并行环境：MPI、OpenMP （10） 高性能并行文件系统 （11） 高效系统管理软件 （12） 实用的并行程序开发环境（13） 系统功耗： 800 KW百万亿次系统指标的确定将充分考虑用户的实际需求。【课题主要考核指标】千万亿次高效能计算机系统关键技术研究报告、专利，能体现千万亿次高效能计算机系统关键技术和主要特征的百万亿次高效能计算机系统，整机效率与同期国际同类系统相当，实现良好的可编程性、程序可移植性、系统的鲁棒性，支持主流商业应用软件。【课题支持年限】两年。【课题经费来源及构成】总经费为36000万元，其中每个课题863计划支持经费不超过10000万元，用户按1：1配套经费。课题4. 容错计算机关键技术及系统研究【课题研究目标】研究面向银行等典型行业的支持事务处理、信息服务、金融计算应用的容错计算机关键技术和系统，满足相关领域的企业生产性主机系统的高可靠性、可维性和可用性需求。【课题主要研究内容】生产性主机的容错需求分析、容错计算机的体系结构研究、核心容错技术研究、容错系统软件研究、针对银行等行业实际运行负载的整机容错性分析评估技术。研究芯片级、主板级、整机级、系统级的容错技术和评价技术，并完成容错计算机系统研制。【课题主要考核指标】在2008年12月底以前，完成集成了研究成果的样机系统，达到下述指标：峰值运算速度：5000亿次浮点运算/秒实际运算速度：TPC-C值： 200万系统可用度：99.999%。【课题支持年限】两年【课题经费来源及构成】总经费为2000万元，其中863计划支持经费1000万元，课题承担单位按1：1配套经费。课题5. 高效能计算机系统评测技术研究【课题研究目标】研究千万亿次高效能计算机系统的评测方法与技术，完成对本重大项目研制的高效能计算机系统的评测工作，支持未来千万亿次系统的研制，服务于国内高性能计算机系统的评测。【课题主要研究内容】在“十五”863计划相关课题成果基础上研究高效能计算机系统的评测方法，评测内容包括子系统性能（如CPU、内存、互连网络和I/O子系统的性能）、整体计算性能、耗电指标以及系统软件功能等，研究系统的可编程性、鲁棒性和程序的可移植性的评测方法，研究体现领域应用特点的基准测试程序，研究对大规模并行系统的性能预测技术以及可用性和可管理测试技术，建设高性能计算机评测中心。【课题主要考核指标】针对千万亿次高效能计算机系统的性能、可编程性、鲁棒性与程序的可移植性等的评测指标体系和评测方法，体现领域应用特点的基准测试程序，百万亿次高效能计算机的评测报告。【课题支持年限】四年。【课题经费来源与构成】 本课题总经费为400万元，其中863计划支持经费为300万元，课题承担单位配套经费为100万元。（三）网格软件课题6：中国国家网格软件研究与开发【课题研究目标】在“十五”863计划中国国家网格软件成果基础上，研制技术先进、性能稳定、实用性强的网格软件（CNGrid GOS），有效支撑中国网格环境和应用网格的开发、部署、运行。本课题的研究成果要具有先进性，在国际上产生影响，实现生产性运行并推广应用。【课题主要研究内容】1网格软件的总体结构与集成研究制定网格软件的需求规范、总体结构、检验实例集。研究质量控制流程，完成网格软件的工程化测试和集成。完成在中国国家网格环境中的生产性部署运行，以及在行业应用中的推广使用。研究与国内外主要网格软件系统的互操作。2网格系统软件研究网格系统软件的基本结构、主要功能和性能、与资源和上层软件的接口等，提供对各类应用和各类资源的公共支持，如虚拟化与服务化机制、名字管理服务、资源和服务的接入、动态服务管理、批式和交互式网格作业服务与调度、网格用户管理、网格资源信息管理与服务、网格安全机制等。研究降低系统开销，提高可扩展性和互操作性的方法。3. 网格编程环境和使用环境研究研究网格应用开发环境，包括网格编程语言、编译器/解释器、调试器等工具软件和集成编程环境，既能支持面向服务的新型应用的开发，也能集成各种遗留软件、数据和应用系统。研究灵活方便的网格用户界面工具和网格使用环境技术。4. 数据网格软件研究研究异构分布的文件、结构化和半结构化数据资源的一体化集成、访问和管理技术，包括数据资源的表示、组织、发布、访问查询、一致性与变更管理、传输与复制优化访问等技术,实现各类数据资源的灵活集成、有效共享和管理、自主控制和方便使用。5. 网格工作流软件研究研究跨地域跨部门网格工作流软件，支持基于服务的业务流程建模、服务组合，业务流程变换等技术，通过虚拟组织和业务流程，实现跨地域跨部门的横向业务集成和协同工作。【课题主要考核指标】一套遵循工程化质量控制流程开发的先进实用的网格软件，完整的代码和文档，在中国国家网格环境与网格应用系统中实现生产性运行。网格软件整体上注重开放性、兼容性、实用性和先进性。具体指标包括：(1) 提出可行的网格软件的推广模式及实例，支持行业网格应用系统的构建和运行。(2) 支持多种用户类型和使用模式，包括传统高性能计算模式、Web模式、网格服务模式等。提供图形编程界面帮助开发人员快速构建应用，支持批处理应用和交互式应用。(3) 提供基准服务集与基准应用集，作为网格软件的定量评价和验收基准。(4) 支持网格应用、网格服务的方便移植。(5) 支持与国内外主要网格系统的互操作。【课题支持年限】三年。【课题经费来源及构成】本课题总经费为2900万元，863计划支持经费为2500万元，课题承担单位配套经费为400万元。（四）网格服务环境课题7-16：网格服务环境结点建设【课题研究目标】在现有的中国国家网格环境试验床基础上进一步扩展，加强资源整合，提升中国国家环境计算和存储资源及服务的能力，形成具有300万亿次以上聚合浮点计算能力、1PB存储能力的中国国家网格服务环境，开发有特色的网格应用，为我国的科学与工程研究、国家信息化建设和现代服务业发展提供平台。【课题主要研究内容】研究网格结点资源的部署、运行、管理技术，开发结点应用，提供用户培训，拓展网格用户群。研究与中国国家网格服务环境的接入技术，支持本项目的高性能计算与网格应用，支持网格软件部署与运行。配合中国国家网格运行管理中心的工作，遵循中国国家网格管理规范，做好运行保障工作。【课题主要考核指标】整合内部资源，建立国家网格环境的结点，融入中国国家网格环境，保证在国家网格环境中724的稳定运行，结点资源利用率不低于70%。主结点装备本项目研制的高效能计算机，2008年底对网格环境提供峰值100万亿次浮点运算/秒以上计算能力；普通结点2008年底对网格环境提供峰值1万亿次浮点运算/秒以上计算能力；各个结点均提供20个以上网格服务和应用。【课题支持年限】四年。【课题经费来源及构成】总经费为4500万元，其中863计划支持1500万元、课题承担单位配套经费3000万元。每个课题863支持经费不超过200万元。课题17：中国国家网格运行管理技术研究【课题研究目标】研发中国国家网格运行管理平台，对中国国家网格实施有效的运行管理，提供作业、用户、安全、管理等服务，维护系统和应用软件库，对网格资源的使用提供技术支持，为用户提供技术培训。【课题主要研究内容】研究网格运行管理模式和机制，网格环境集成、运行、测试、评价技术，面向应用的资源集成和服务部署技术，建立有效可行的资源共享与运行管理机制，实施中国国家网格环境的运行管理。实现与国内外主要网格环境的互联和互操作。【课题主要考核指标】网格运行管理模式，资源共享与运行管理技术、办法和条例，网格环境测试和评价方法，有效运行的中国国家网格服务环境。【课题支持年限】四年【课题经费来源及构成】本课题总经费为600万元，其中863计划支持经费为400万元，课题承担单位配套经费200万元。课题18：中国国家网格监控管理系统研究【课题研究目标】中国国家网格环境监控管理系统【课题主要研究内容】研究网格物理资源监控、网格服务监控、计费管理技术，开发实用的网格监控管理系统，支持中国国家网格环境的资源与服务的一体化管理和监控。【课题主要考核指标】中国国家网格监控管理系统，监控管理网格环境中多种异构物理资源和服务资源等，支持网格服务环境资源管理与任务调度，实现支持灵活计费策略的计费功能。【课题支持年限】