第一篇：面向高性能計算平臺的計算資源管理

高性能計算平臺的計算資源管理

當(dāng)前，不斷增長的高性能計算需求要求跨越不同物理地址的、不同操作系統(tǒng)的異構(gòu)計算資源能夠同時支持?jǐn)?shù)以百計的用戶運(yùn)行數(shù)千個作業(yè)。在這種異構(gòu)分布的計算環(huán)境下，管理員很難在這類計算環(huán)境中收集準(zhǔn)確而詳細(xì)的使用數(shù)據(jù)和設(shè)置資源優(yōu)先級，最后導(dǎo)致許多計算資源得不到充分使用，而某些計算資源則被過度使用。同時用戶需要面對各類操作系統(tǒng)平臺，每年科研人員，工程設(shè)計人員不得不花費(fèi)大量時間去學(xué)習(xí)不同計算環(huán)境的細(xì)微差別，而無法將精力集中在他們的核心研究、設(shè)計工作。HP可以為這些計算密集型用戶（如科學(xué)研究，工程分析，金融及娛樂行業(yè)等）解決上述問題，通過跟蹤統(tǒng)計計算資源的真實利用率，幫助用戶進(jìn)行績效管理、加強(qiáng)成本控制。

?整合計算資源加以充分利用

整合用戶所有計算資源（包括CPU、內(nèi)存、磁盤空間、軟件license等），形成一個虛擬的資源池。通過資源分配和載荷管理功能將確保：在貫徹用戶資源分配/使用政策的前提下，保證用戶作業(yè)公平合理地共享計算資源，提高計算資源的利用率和作業(yè)吞吐量，同時保障計算資源7x24x365不間斷運(yùn)行。

? 簡化作業(yè)流程，方便終端用戶使用

能夠讓所有異構(gòu)的計算資源在終端用戶面前呈現(xiàn)一個單一的映像，終端用戶不需要關(guān)心自己的計算任務(wù)怎樣被運(yùn)行的，無需了解計算的環(huán)境，如硬件、操作系統(tǒng)、存儲空間、應(yīng)用軟件分布情況等。僅需要向系統(tǒng)提交作業(yè)，作業(yè)的運(yùn)行以及計算結(jié)果的返回均由系統(tǒng)來處理，終端用戶無需操心自己計算任務(wù)之外的工作。用戶能夠利用通用WEB瀏覽器使用在任何地方通過局域網(wǎng)、VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）、互聯(lián)網(wǎng)訪問算資源。通過定制的web portal能夠集成用戶各類應(yīng)用軟件（包括用戶自編軟件），系統(tǒng)管理員無需進(jìn)行客戶端安裝配置，終端用戶通過圖形界面就能完成作業(yè)遞交、文件傳輸、作業(yè)中間結(jié)果在線查看、即往作業(yè)查詢等工作，大大方便了終端用戶使用。

第二篇：高性能計算-申報指南

附件1

“高性能計算”重點專項2016

項目申報指南

依據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，科技部會同有關(guān)部門組織開展了《高性能計算重點專項實施方案》編制工作，在此基礎(chǔ)上啟動“高性能計算”重點專項2016項目，并發(fā)布本指南。

本專項總體目標(biāo)是：在E級計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，新型處理器結(jié)構(gòu)、高速互連網(wǎng)絡(luò)、整機(jī)基礎(chǔ)架構(gòu)、軟件環(huán)境、面向應(yīng)用的協(xié)同設(shè)計、大規(guī)模系統(tǒng)管控與容錯等核心技術(shù)方面取得突破，依托自主可控技術(shù)，研制適應(yīng)應(yīng)用需求的E級（百億億次左右）高性能計算機(jī)系統(tǒng)，使我國高性能計算機(jī)的性能在“十三五”末期保持世界領(lǐng)先水平。研發(fā)一批重大關(guān)鍵領(lǐng)域/行業(yè)的高性能計算應(yīng)用軟件，建立適應(yīng)不同行業(yè)的2—3個高性能計算應(yīng)用軟件中心，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的高性能計算應(yīng)用生態(tài)環(huán)境。配合E級計算機(jī)和應(yīng)

用軟件研發(fā)，探索新型高性能計算服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，創(chuàng)新組織管理與運(yùn)營模式，建立具有世界一流資源能力和服務(wù)水平的國家高性能計算環(huán)境，在我國科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用，并通過國家高性能計算環(huán)境所取得的經(jīng)驗，促進(jìn)我國計算服務(wù)業(yè)的產(chǎn)生和成長。

本專項圍繞E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)研制、高性能計算應(yīng)用軟件研發(fā)、高性能計算環(huán)境研發(fā)等三個創(chuàng)新鏈（技術(shù)方向）部署20個重點研究任務(wù)，專項實施周期為5年，即2016年—2020年。

按照分步實施、重點突出原則，2016年啟動項目的主要研究內(nèi)容包括：E級計算機(jī)總體技術(shù)及評測技術(shù)與系統(tǒng)，高性能應(yīng)用軟件研發(fā)與推廣應(yīng)用機(jī)制，重大行業(yè)高性能數(shù)值裝置和應(yīng)用軟件，E級高性能應(yīng)用軟件編程框架及應(yīng)用示范，國家高性能計算環(huán)境服務(wù)化機(jī)制與支撐體系，基于國家高性能計算環(huán)境的服務(wù)系統(tǒng)等重大共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范研究，以及新型高性能互連網(wǎng)絡(luò)、適應(yīng)于百億億次級計算的可計算物理建模與新型計算方法等基礎(chǔ) — 2 —

前沿研究。2016年在三個技術(shù)方向啟動10個任務(wù)。

針對任務(wù)中的研究內(nèi)容，以項目為單位進(jìn)行申報。項目設(shè)1名項目負(fù)責(zé)人，項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個，每個課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，每個課題承擔(dān)單位原則上不超過5個。

1.E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)研制

1.1 總體技術(shù)及評測技術(shù)與系統(tǒng)研究（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究提出我國高性能計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展技術(shù)路線圖和總體技術(shù)方案。研究我國高性能計算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和核心標(biāo)準(zhǔn)，推動高性能計算機(jī)、高性能計算應(yīng)用和高性能計算環(huán)境的協(xié)調(diào)均衡發(fā)展。研究E級高性能計算機(jī)評測方法與技術(shù)，發(fā)展體現(xiàn)應(yīng)用特點的基準(zhǔn)測試程序集，對E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面評測，以評測促進(jìn)研究工作。

考核指標(biāo)：完成高性能計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)路線圖和總體技術(shù)方案；完成我國高性能計算技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，制定3個核心標(biāo)準(zhǔn)；提出適應(yīng)E級高性能計算機(jī)評測需求的評測方法，研制基準(zhǔn)測試程

序集和評測系統(tǒng)，建立可持續(xù)發(fā)展的評測環(huán)境，完成對E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)的評測。

支持年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1項

1.2 新型高性能互連網(wǎng)絡(luò)（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：面向百萬節(jié)點、數(shù)千萬處理器核規(guī)模，開展按需彈性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法和光互連網(wǎng)絡(luò)的研究，實現(xiàn)互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（拓?fù)浜吐酚桑┡c應(yīng)用通信特征的最優(yōu)匹配。主要研究內(nèi)容包括：

與計算和存儲協(xié)同的融合網(wǎng)絡(luò)理論、架構(gòu)與協(xié)議、相應(yīng)的編程模型和通信模型，網(wǎng)絡(luò)與國產(chǎn)處理器的融合架構(gòu)與設(shè)計，融合多協(xié)議的新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備體系結(jié)構(gòu)。

高性能高密度的光互連網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基于光交換的動態(tài)光路可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和路由算法、低功耗設(shè)計及光電高密度集成。

應(yīng)用通信行為分析和建模、面向應(yīng)用通信特征的高性能互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、高階路由器設(shè)計方法、無死鎖和可容錯路由 — 4 —

算法等。

考核指標(biāo)：提供原型芯片及原型系統(tǒng)，證明技術(shù)有效性。形成網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用、計算和存儲相互協(xié)同的設(shè)計新方法，建立和發(fā)展新型大規(guī)模計算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)理論，為我國在高性能計算領(lǐng)域保持領(lǐng)先優(yōu)勢提供關(guān)鍵保障。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

1.3E級計算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)驗證系統(tǒng)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)）研究內(nèi)容：提出突破制約E級計算系統(tǒng)功耗、性能、可擴(kuò)展性等技術(shù)瓶頸的新思路，基于自主可控核心器件，探索先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建規(guī)模性驗證系統(tǒng)，驗證E級計算機(jī)系統(tǒng)的可實現(xiàn)性，為國產(chǎn)E級計算機(jī)的研制奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

研究可實現(xiàn)E級計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、高性能高可擴(kuò)展的互連通信、能耗管控和高效冷卻、高效計算節(jié)點、自感知操作系統(tǒng)、編程模型和編譯系統(tǒng)、多層次存儲、綜合容錯技術(shù)等E級系統(tǒng)關(guān)

鍵技術(shù)，采用國產(chǎn)超高性能處理器以及相關(guān)系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)規(guī)模性驗證系統(tǒng)，并運(yùn)行基礎(chǔ)軟件和典型應(yīng)用，驗證E級計算機(jī)的可實現(xiàn)性。

考核指標(biāo)：完成E級系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)驗證系統(tǒng)，系統(tǒng)的規(guī)模為512個節(jié)點，單節(jié)點每秒5T—10TFlops雙精度浮點計算性能，節(jié)點能效每瓦10—20Gflops，互連網(wǎng)絡(luò)的點對點單向帶寬大于200Gbps，MPI延遲小于1.5us，并證明其可實現(xiàn)10萬節(jié)點以上規(guī)模。驗證系統(tǒng)配備包括節(jié)點操作系統(tǒng)、系統(tǒng)并行操作系統(tǒng)、運(yùn)行時系統(tǒng)、并行編譯系統(tǒng)等在內(nèi)的系統(tǒng)軟件。在系統(tǒng)上部署3個以上能驗證系統(tǒng)效能的大規(guī)模典型應(yīng)用。

驗證系統(tǒng)的Linpack效率大于60%，HPCG測試、Graph500測試、深度學(xué)習(xí)類測試的性能達(dá)到世界先進(jìn)水平?；趯λ兄频尿炞C系統(tǒng)的測試與模擬，提出E級系統(tǒng)的方案，證明其能效比可以達(dá)到30GFlops/W以上，互連、存儲系統(tǒng)的性能可以與計算系統(tǒng)匹配。驗證系統(tǒng)與E級系統(tǒng)方案將為最終E級機(jī)研制團(tuán)隊的 — 6 —

遴選提供依據(jù)。鼓勵優(yōu)勢單位強(qiáng)強(qiáng)合作，提升核心技術(shù)原創(chuàng)水平。所研制的驗證系統(tǒng)要落實用戶或在國家高性能計算環(huán)境安裝部署，得到實際使用并得到用戶配套資金。

實施年限：不超過2年

支持項目數(shù)：擬支持不同技術(shù)路線和架構(gòu)的1～3臺系統(tǒng) 2.高性能計算應(yīng)用軟件研發(fā)

2.1 適應(yīng)于百億億次級計算的可計算物理建模與新型計算方法（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：針對典型應(yīng)用領(lǐng)域中不適應(yīng)于E級計算的、我國重大行業(yè)應(yīng)用普遍采用的四類左右的物理模型和計算方法，開展創(chuàng)新的可計算物理建模與計算方法研究，提出適應(yīng)于E級計算的可計算物理建模和新型計算方法理論，并進(jìn)行數(shù)值模擬典型驗證。

考核指標(biāo)：梳理并凝練形成依賴于E級計算的若干共性基礎(chǔ)研究問題，發(fā)現(xiàn)制約E級計算的四類左右的物理建模和計算方法瓶頸并提出相應(yīng)的解決方案，探索建立適應(yīng)于E級計算的可計算

物理建模和新型計算方法理論。利用所提出的可計算物理建模和新型計算方法，借助于E級計算開展數(shù)值模擬研究，獲得國際領(lǐng)先的基礎(chǔ)研究成果，培養(yǎng)高水平基礎(chǔ)研究人才。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

2.2 重大行業(yè)應(yīng)用高性能數(shù)值裝置原型系統(tǒng)研制及應(yīng)用示范（重大共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：圍繞飛行器設(shè)計與優(yōu)化、全球氣候變化等應(yīng)用領(lǐng)域，基于現(xiàn)有研究基礎(chǔ)和自主研發(fā)的高性能應(yīng)用軟件，突破其中的多物理、多尺度耦合技術(shù)瓶頸，構(gòu)建高性能數(shù)值裝置原型系統(tǒng)并進(jìn)行典型驗證，通過十億億次量級的高性能數(shù)值模擬，獲得一批匹配于物理裝置的重要的虛擬裝置數(shù)值模擬成果。

（1）飛行器數(shù)值裝置原型系統(tǒng)—數(shù)值飛行器。研制自主知識產(chǎn)權(quán)的空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度力學(xué)分析兩套應(yīng)用軟件，研制考慮結(jié)構(gòu)彈性的氣動力載荷分析、氣動彈性分析以及它們之間的多 — 8 —

物理、多尺度的流—固耦合和多學(xué)科精細(xì)化綜合優(yōu)化軟件系統(tǒng)。研究飛行器氣動力學(xué)以及飛行器空氣動力、飛行力學(xué)與結(jié)構(gòu)動力學(xué)之間包括載荷傳遞的流固耦合計算、工程實用多體分離特種計算、飛機(jī)升阻力精確計算等高精度高效率計算方法，研究精確的跨音速氣動彈性計算方法和十萬量級設(shè)計變量的流固耦合綜合優(yōu)化算法，研究百萬處理器核量級的并行計算技術(shù)。通過十億億次量級的高性能數(shù)值模擬，原型系統(tǒng)可以相對準(zhǔn)確地開展大型飛行器總體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，模擬氣動力學(xué)以及氣體與飛行器結(jié)構(gòu)固體之間的流固耦合現(xiàn)象，獲得一批匹配于飛行器物理裝置的重要的虛擬裝置數(shù)值模擬成果。

（2）全球氣候預(yù)測與地球環(huán)境數(shù)值裝置原型系統(tǒng)—數(shù)值地球系統(tǒng)。研制自主知識產(chǎn)權(quán)的大氣模式應(yīng)用軟件、海洋模式應(yīng)用軟件、陸面模式應(yīng)用軟件、海冰模式應(yīng)用軟件和多類不同物理化學(xué)過程及其相互非線性耦合的大型應(yīng)用軟件系統(tǒng)；研究多個模式的高分辨率數(shù)值計算方法、多個模式之間的高精度多物理耦合算

法和百萬CPU核量級的并行計算技術(shù)。通過十億億次量級的高性能數(shù)值模擬，原型系統(tǒng)可以相對準(zhǔn)確地模擬全球氣候變化中典型氣候現(xiàn)象和地球環(huán)境中典型氣候事件的發(fā)生，獲得一批匹配于地球氣候環(huán)境變化的重要的虛擬裝置數(shù)值模擬成果。

考核指標(biāo)：

（1）數(shù)值飛行器原型系統(tǒng)的全機(jī)流場數(shù)值模擬可實現(xiàn)60萬核規(guī)模以上并行計算，復(fù)雜部件局部流場的高精度高分辨率數(shù)值模擬可實現(xiàn)百萬核規(guī)模以上并行計算，以萬核級為基準(zhǔn)的并行效率達(dá)到30%以上，升力預(yù)測精度3%、阻力預(yù)測精度5%以內(nèi)?？蛇M(jìn)行非線性結(jié)構(gòu)振動與非線性流動耦合模擬，網(wǎng)格規(guī)模達(dá)到百億量級，并行規(guī)模達(dá)到60萬核以上，以萬核級為基準(zhǔn)的并行效率不低于30%，形成非線性氣動彈性研究的完整體系，大展弦比飛機(jī)變形后升力特性預(yù)測精度5%以內(nèi)，顫振速度預(yù)測精度10%以內(nèi)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。多體分離系統(tǒng)模擬網(wǎng)格規(guī)模達(dá)到數(shù)十億量級，可實現(xiàn)百萬規(guī)模處理器核并行，以萬核級為基準(zhǔn)的并行效率不低 — 10 —

于30%，模擬結(jié)果與試驗趨勢一致。氣動力和結(jié)構(gòu)載荷分析考慮結(jié)構(gòu)變形影響，實現(xiàn)反向耦合，載荷計算精度在5%。可進(jìn)行十萬設(shè)計變量的氣動力、氣動彈性、載荷和結(jié)構(gòu)等多學(xué)科精細(xì)模擬優(yōu)化，以萬核級為基準(zhǔn)的60萬核效率達(dá)到30%以上。

（2）數(shù)值地球原型系統(tǒng)實現(xiàn)對熱帶氣候系統(tǒng)（包括對赤道輻合帶、厄爾尼諾等）較準(zhǔn)確的模擬，以解決目前國內(nèi)外耦合模式中普遍存在的虛假赤道雙輻合帶以及厄爾尼諾強(qiáng)度及周期失準(zhǔn)的問題，提供更為準(zhǔn)確的臺風(fēng)數(shù)目年際變化預(yù)估。實現(xiàn)在統(tǒng)一熱力學(xué)和動力學(xué)理論框架下，以碳、氮、磷循環(huán)為重點的生物地球化學(xué)過程模型，為陸地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放、水體富營養(yǎng)化、氣候變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)的反饋機(jī)制等提供量化模擬結(jié)果。全球大氣模式的網(wǎng)格分辨率小于1/4°，全球海洋模式的水平網(wǎng)格分辨率小于1/12°。性能可擴(kuò)展至100萬核以上，并行效率達(dá)到30%，整體模擬速度達(dá)到5模擬年/天。有效完成全球超高分辨率100年以上的數(shù)值模擬，提供更加合理的東亞地區(qū)氣候模擬結(jié)果并發(fā)布。

實施年限：不超過5年

擬支持項目數(shù)：1—2項，數(shù)值飛行器項目要求產(chǎn)學(xué)研結(jié)合申報 有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

2.3 重大行業(yè)高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)研制及應(yīng)用示范（共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：圍繞復(fù)雜電磁環(huán)境、大型流體機(jī)械節(jié)能優(yōu)化設(shè)計、復(fù)雜工程與重大裝備設(shè)計、海洋環(huán)境數(shù)值模擬、能源勘探等重大行業(yè)應(yīng)用，研制適應(yīng)于E級計算的行業(yè)共享的應(yīng)用軟件系統(tǒng)并通過典型應(yīng)用進(jìn)行示范驗證，獲得一批具有重要顯示度的數(shù)值模擬成果。選擇以下一種重大行業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)。

（1）復(fù)雜電磁環(huán)境高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)。圍繞復(fù)雜電磁環(huán)境領(lǐng)域重大行業(yè)應(yīng)用在高性能計算電磁學(xué)及多物理等方面對E級計算的迫切需求，建立涵蓋器件（至納米尺度）、平臺（至數(shù)萬波長）和區(qū)域（至數(shù)千平方公里）三個層次的高性能電磁數(shù)值模擬 — 12 —

應(yīng)用軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對工程應(yīng)用中復(fù)雜電磁多物理現(xiàn)象的E級數(shù)值模擬，相對準(zhǔn)確地預(yù)測大型艦船及編隊、飛行器編隊以及新一代無線通信系統(tǒng)中的復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)，支撐信息化平臺及綜合電子信息系統(tǒng)的電磁及多物理設(shè)計、預(yù)測與評估，顯著提升它們在復(fù)雜電磁環(huán)境中的適應(yīng)能力。

（2）大型流體機(jī)械節(jié)能優(yōu)化設(shè)計能力型高性能計算應(yīng)用軟件系統(tǒng)。針對壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、泵及水輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)等大型流體機(jī)械的設(shè)計優(yōu)化問題，研究多重旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下流體機(jī)械非定常流動的高效高精度基礎(chǔ)并行算法、新型十億億次及百億億次計算系統(tǒng)上流體并行軟件的可擴(kuò)展性方法、大型流體機(jī)械多參數(shù)并行優(yōu)化設(shè)計技術(shù)等；研制適合于軸流、離心及混流式多級流體機(jī)械非定常流動的能力型高性能并行應(yīng)用軟件；通過十億億次量級的高性能數(shù)值模擬，完成10級以上大型流體機(jī)械非定常流動并行計算，設(shè)計工況下的流量、壓比、效率預(yù)測精度在1%以內(nèi)，調(diào)節(jié)工況下的預(yù)測精度在2%以內(nèi)，為大型流體機(jī)械優(yōu)化設(shè)計與安全

可靠控制提供可靠的計算數(shù)據(jù)，為開發(fā)流體機(jī)械大規(guī)模、高精度、大規(guī)模工程仿真提供有效計算工具。

（3）復(fù)雜工程與裝備設(shè)計工程力學(xué)高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)。圍繞大型裝備制造、大型土木工程、大型水利工程等復(fù)雜工程系統(tǒng)的高分辨率數(shù)值模擬對E級工程力學(xué)計算的迫切需求，研制涵蓋靜力學(xué)分析、模態(tài)分析、沖擊分析、材料損傷與破壞分析、非連續(xù)性分析等的高性能工程力學(xué)數(shù)值模擬應(yīng)用軟件系統(tǒng)，通過十億億次量級的高性能數(shù)值模擬，實現(xiàn)國家重大科技專項中復(fù)雜工程裝備系統(tǒng)的典型力學(xué)響應(yīng)行為分析，實現(xiàn)我國典型大型土木工程和大型水利工程抗重大自然災(zāi)害和全生命周期中抗疲勞損傷的力學(xué)綜合性能評估，獲得與實驗一致的模擬結(jié)果。數(shù)值模擬的分辨率和計算規(guī)模與國際同類系統(tǒng)相當(dāng)。

（4）海洋環(huán)境高性能數(shù)值模擬應(yīng)用軟件。發(fā)展我國的浪流耦合理論、區(qū)域及近海海洋模式和預(yù)報保障服務(wù)，研制西太平洋、北印度洋和南海高分辨率、多運(yùn)動形態(tài)耦合的數(shù)值預(yù)報模式應(yīng)用 — 14 —

軟件，具備日變化和海洋內(nèi)波分辨能力，遠(yuǎn)海達(dá)到5公里分辨率，近海海域達(dá)到1公里分辨能力。研制近海海陸一體（干濕網(wǎng)格）的浪—潮—流—內(nèi)波—風(fēng)暴潮耦合的高分辨率數(shù)值模式和應(yīng)用軟件，近海達(dá)到公里分辨率，近岸達(dá)到百米分辨率。

考核指標(biāo)：選擇上述某個重大行業(yè)應(yīng)用，研制成功高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)并進(jìn)行典型應(yīng)用示范驗證。軟件系統(tǒng)部署于國家高性能計算環(huán)境的超級計算機(jī)，通過高效率的十億億次量級及以上規(guī)模的數(shù)值模擬，獲得一批重要的有顯示度的數(shù)值模擬成果，充分展示高性能計算對國家重要行業(yè)自主創(chuàng)新的支撐能力。以萬核為基準(zhǔn)的并行效率在60萬處理器核規(guī)模達(dá)到30%，數(shù)值模擬的分標(biāo)率和精度達(dá)到國際同類軟件水平。

實施年限：不超過5年

擬支持項目數(shù)：1—3項，要求產(chǎn)學(xué)研結(jié)合申報

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

2.4 科學(xué)研究高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)研制及應(yīng)用示范（重大共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：圍繞材料科學(xué)、生物醫(yī)藥、科學(xué)發(fā)現(xiàn)等重大科學(xué)研究領(lǐng)域，梳理科學(xué)研究對E級高性能計算的典型需求，研制適應(yīng)于E級計算的科學(xué)研究典型應(yīng)用軟件系統(tǒng)并進(jìn)行應(yīng)用示范驗證，獲得一批重要的數(shù)值模擬和科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果。選擇以下一種應(yīng)用軟件系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)。

（1）材料科學(xué)應(yīng)用軟件系統(tǒng)：圍繞我國材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)Ω咄縀級計算的需求，研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的涵蓋第一性原理、微觀分子動力學(xué)和宏觀動力學(xué)演化的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對能源、信息、制造等領(lǐng)域新型材料的創(chuàng)新設(shè)計和物性研究的E級數(shù)值模擬，獲得具有顯示度的數(shù)值模擬成果。

（2）生物醫(yī)藥應(yīng)用軟件系統(tǒng)：圍繞我國個性化醫(yī)療發(fā)展所需的醫(yī)藥設(shè)計和藥物篩選等對E級計算的迫切需求，研發(fā)涵蓋分子動力學(xué)和藥物篩選數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對個性化藥 — 16 —

物設(shè)計與篩選全過程的典型E級數(shù)值模擬，獲得具有顯示度的數(shù)值模擬成果。

（3）科學(xué)發(fā)現(xiàn)高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)：圍繞我國科學(xué)家開展的重大前沿基礎(chǔ)研究對E級計算的迫切需求，研發(fā)高性能數(shù)值模擬應(yīng)用軟件系統(tǒng)，涵蓋約4個左右學(xué)科方向的基礎(chǔ)科學(xué)問題，實現(xiàn)對相應(yīng)典型復(fù)雜物理現(xiàn)象的E級數(shù)值模擬，獲得具有顯示度的數(shù)值模擬成果。

考核指標(biāo)：從上述材料科學(xué)、生物醫(yī)藥、科學(xué)發(fā)現(xiàn)等重大基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中，選擇并研制成功1個高性能應(yīng)用軟件系統(tǒng)并進(jìn)行典型應(yīng)用示范驗證，部署于國家高性能計算環(huán)境的超級計算機(jī)，通過高效率的十億億次量級及以上規(guī)模的典型示范數(shù)值模擬，獲得一批重要的具有顯示度的E級數(shù)值模擬和科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果，充分展示E級計算對基礎(chǔ)研究的支撐能力。以萬核為基準(zhǔn)的并行效率在60萬處理器核規(guī)模達(dá)到30%，數(shù)值模擬的分標(biāo)率和精度達(dá)到國際同類軟件水平。通過數(shù)值模擬獲得的基礎(chǔ)研究成果在國際上

形成影響力，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

2.5 E級高性能應(yīng)用軟件編程框架研制及應(yīng)用示范（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：圍繞重大行業(yè)應(yīng)用和基礎(chǔ)科學(xué)研究，凝練E級應(yīng)用軟件快速研發(fā)對高性能計算的共性需求，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，研制應(yīng)用軟件編程框架體系，必須同時涵蓋下面五個編程框架：

（1）結(jié)構(gòu)網(wǎng)格編程框架研制及應(yīng)用示范：圍繞我國重大行業(yè)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格應(yīng)用軟件快速研發(fā)的高性能計算共性需求，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，研制結(jié)構(gòu)網(wǎng)格應(yīng)用軟件編程框架，用于在E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)上支持至少20個高效使用百萬量級CPU核的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)以及大規(guī)模數(shù)值模擬。

（2）非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格編程框架研制及應(yīng)用示范：圍繞我國重大行業(yè)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格應(yīng)用軟件快速研發(fā)的高性能計算共性需求，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，研制非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格應(yīng)用軟件編程框架，用于在E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)上支持至少10個高效使用百萬量級CPU核的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)以及大規(guī)模數(shù)值模擬。

（3）無結(jié)構(gòu)組合幾何計算編程框架研制及應(yīng)用示范：圍繞我國重大行業(yè)無網(wǎng)格組合幾何計算應(yīng)用軟件快速研發(fā)的高性能計算共性需求，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，研制無網(wǎng)格組合幾何計算應(yīng)用軟件編程框架，用于在E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)上支持至少4個高效使用百萬量級CPU核的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)以及大規(guī)模數(shù)值模擬。

（4）有限元計算編程框架研制及應(yīng)用示范：圍繞我國重大行業(yè)有限元計算應(yīng)用軟件快速研發(fā)的高性能計算共性需求，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，研制有限元計算應(yīng)用軟件編程框架，用于在E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)上支持至少4個高效使用百萬量級CPU核的

應(yīng)用軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)以及大規(guī)模數(shù)值模擬。

（5）非數(shù)值圖計算編程框架研制及應(yīng)用示范：圍繞我國重大行業(yè)大數(shù)據(jù)處理等應(yīng)用軟件快速研發(fā)的高性能計算共性需求，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，研制非數(shù)值圖計算應(yīng)用軟件編程框架，用于在E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)上支持至少2個高效使用百萬量級CPU核的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)以及大規(guī)模非數(shù)值應(yīng)用。

考核指標(biāo)：凝練我國重大行業(yè)應(yīng)用E級應(yīng)用軟件快速研發(fā)對高性能計算的共性需求，研制形成跨結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、無網(wǎng)格組合幾何計算、有限元、非數(shù)值圖計算的應(yīng)用軟件編程框架體系，在E級高性能計算機(jī)系統(tǒng)上支持至少40個高效使用百萬量級CPU核的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的快速研發(fā)以及大規(guī)模模擬，網(wǎng)格規(guī)模達(dá)千億、粒子數(shù)規(guī)模達(dá)到萬億、自由度規(guī)模達(dá)數(shù)萬億，200萬處理器核并行效率達(dá)到30%以上，使我國的高性能計算應(yīng)用編程框架的研發(fā)和實際應(yīng)用達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

系統(tǒng)2018年完成在E級計算機(jī)驗證系統(tǒng)和兩臺國產(chǎn)100PF — 20 —

機(jī)上的部署，并對專項支持的應(yīng)用軟件開發(fā)團(tuán)隊開放源碼。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

3.高性能計算環(huán)境研發(fā)

3.1 國家高性能計算環(huán)境服務(wù)化機(jī)制與支撐體系研究（一期）（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：研究國家高性能計算環(huán)境計算服務(wù)化的新機(jī)制和支撐技術(shù)體系，支持環(huán)境服務(wù)化模式運(yùn)行，構(gòu)建具有基礎(chǔ)設(shè)施形態(tài)、服務(wù)化模式運(yùn)行的國家高性能計算環(huán)境。研究內(nèi)容包括：

（1）資源準(zhǔn)入和分級標(biāo)準(zhǔn)

量化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平和集群計算服務(wù)水平，定義資源評價綜合指標(biāo)及綜合指標(biāo)的計算方法、資源服務(wù)質(zhì)量級別和分級標(biāo)準(zhǔn)，作為資源定價收費(fèi)的基本依據(jù)。發(fā)展與標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)、支持服務(wù)水平

量化的軟件系統(tǒng)，支持和引導(dǎo)用戶合理使用資源，形成全局統(tǒng)籌的資源布局。

（2）環(huán)境資源提升

在量化服務(wù)的基礎(chǔ)上，整合環(huán)境各結(jié)點的計算、存儲與軟件資源，實現(xiàn)資源的服務(wù)化封裝，提升環(huán)境資源能力與服務(wù)水平。

（3）基于應(yīng)用的全局資源優(yōu)化調(diào)度

根據(jù)應(yīng)用程序特性和歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)，從理論和實際兩個角度分析和確定適合應(yīng)用程序的集群、隊列以及計算規(guī)模，結(jié)合傳統(tǒng)的基于計算規(guī)模和運(yùn)行時間的作業(yè)調(diào)度方法，形成第三種基于應(yīng)用特性的全局資源優(yōu)化調(diào)度。結(jié)合應(yīng)用軟件本身的特征，分析主流應(yīng)用軟件在不同體系結(jié)構(gòu)、不同能力的資源中的性能特征，作為作業(yè)調(diào)度的依據(jù)。定義隊列綜合指數(shù)，綜合排隊時間、運(yùn)行時間、應(yīng)用類型、計算規(guī)模等眾多參數(shù)，發(fā)展系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的核心算法。

（4）支持多種模式運(yùn)營的國家高性能計算環(huán)境運(yùn)行管理支 — 22 —

撐平臺

研發(fā)支持服務(wù)化運(yùn)營的資源管理、用戶管理、安全管理、計費(fèi)管理等管理功能，形成支持環(huán)境運(yùn)行的管理支撐平臺，研發(fā)支持服務(wù)與資源一體的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境資源優(yōu)化配置系統(tǒng)等。

（5）具有基礎(chǔ)設(shè)施形態(tài)的國家高性能計算環(huán)境構(gòu)建 建立具有基礎(chǔ)設(shè)施形態(tài)的國家高性能計算環(huán)境，節(jié)點數(shù)14個以上，初步建立服務(wù)化運(yùn)行模式；實現(xiàn)可滿足不同客戶需求的使用環(huán)境；建立國家高性能計算環(huán)境安全體系，支持各類高性能計算應(yīng)用。

（6）超級計算中心運(yùn)行評價體系

超級計算中心的穩(wěn)定運(yùn)行，是提供計算服務(wù)的前提和保障。針對提供公共計算服務(wù)的超級計算中心，根據(jù)用戶數(shù)量、機(jī)時使用情況、用戶培訓(xùn)以及超級計算應(yīng)用效果等指標(biāo)，建立科學(xué)合理的超級計算中心和環(huán)境的綜合評價體系。

考核指標(biāo)：完成能初步支持服務(wù)化運(yùn)營的國家高性能計算環(huán)

境運(yùn)行管理支撐平臺，建立具有基礎(chǔ)設(shè)施形態(tài)的國家高性能計算環(huán)境（一期），節(jié)點數(shù)14個以上，初步實現(xiàn)以服務(wù)化模式運(yùn)行。完成環(huán)境的資源升級，聚合的計算資源200PF以上，存儲資源200PB以上，部署500個以上的應(yīng)用軟件和工具軟件，用戶數(shù)達(dá)到5000以上。完成超級計算應(yīng)用綜合評價體系，定期發(fā)布評價結(jié)果。

實施年限：不超過2年 擬支持項目數(shù)：1項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

3.2 基于國家高性能計算環(huán)境的服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：依托國家高性能計算環(huán)境，建立行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺、領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)社區(qū)和高性能計算教育實踐平臺。促進(jìn)環(huán)境的應(yīng)用，取得應(yīng)用實效。研究內(nèi)容包括：

（1）行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺

根據(jù)以下重要行業(yè)的應(yīng)用需求和應(yīng)用基礎(chǔ)，建立2個左右行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺，例如，石油地震勘探行業(yè)應(yīng)用平臺、基于高性能計算的集成電路電子設(shè)計自動化（EDA）平臺、復(fù)雜產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計平臺、工程力學(xué)設(shè)計優(yōu)化平臺等，以靈活的業(yè)務(wù)流程技術(shù)、高性能計算技術(shù)和可視化技術(shù)，支持相關(guān)行業(yè)新型業(yè)務(wù)的發(fā)展。

（2）領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)社區(qū)

在“十二五”863重大項目應(yīng)用社區(qū)研發(fā)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化應(yīng)用社區(qū)的研發(fā)，建立2個有廣泛應(yīng)用需求和較大用戶群的應(yīng)用服務(wù)社區(qū)，例如，創(chuàng)新工業(yè)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計、新藥研發(fā)與個性化醫(yī)療、計算化學(xué)與生物信息、數(shù)字媒體、面向中小企業(yè)的數(shù)值模擬與計算環(huán)境等，提供計算服務(wù)和解決方案，為計算服務(wù)業(yè)的建立積累經(jīng)驗。

（3）高性能計算教育實踐平臺（一期）

面向大學(xué)生和研究生教育，建立高性能計算實踐平臺，為大

學(xué)生和研究生教育提供免費(fèi)機(jī)時，形成高性能計算實踐環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的計算技能，促進(jìn)高水平人才培養(yǎng)，為高性能計算應(yīng)用的普及與提高奠定人才基礎(chǔ)。

考核指標(biāo)：研發(fā)成功2個行業(yè)業(yè)務(wù)集成平臺、2個應(yīng)用服務(wù)社區(qū)和1個高性能計算教育實踐平臺（一期）。每個行業(yè)業(yè)務(wù)集成平臺集成50個以上應(yīng)用軟件，服務(wù)于200個以上用戶；每個應(yīng)用服務(wù)社區(qū)提供50種以上應(yīng)用服務(wù)，服務(wù)于500個以上用戶；教育實踐平臺服務(wù)推廣到1000個以上大學(xué)生或研究生用戶，每年提供2000萬CPU核小時免費(fèi)機(jī)時。

實施年限：行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺和領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)社區(qū)不超過5年，高性能計算教育實踐平臺不超過2年

擬支持項目數(shù)：1—2項行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺，1—2項領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)社區(qū)，1—2項高性能計算教育實踐平臺。行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺項目要求產(chǎn)學(xué)研結(jié)合申報

有關(guān)說明：行業(yè)集成業(yè)務(wù)平臺和應(yīng)用服務(wù)社區(qū)項目要求其他 — 26 —

經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

第三篇：電子政務(wù)云計算平臺價值小結(jié)

XX區(qū)電子政務(wù)云計算平臺價值小結(jié)

一、實施情況

根據(jù)XX區(qū)科技和信息化局信息化建設(shè)發(fā)展趨勢和業(yè)務(wù)特點，在利用原有IT資產(chǎn)的前提下進(jìn)行系統(tǒng)的資源有效整合，按照全局統(tǒng)一基礎(chǔ)架構(gòu)平臺的指導(dǎo)思想，利用現(xiàn)有及新購服務(wù)器、存儲設(shè)備搭建了服務(wù)于XX區(qū)各行政機(jī)構(gòu)、各街道辦事處、各處級單位云計算平臺。

通過云計算平臺將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，實現(xiàn)服務(wù)器整合，把所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到云計算平臺中，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，讓IT對業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。目前，機(jī)關(guān)內(nèi)部信息網(wǎng)、電子政務(wù)數(shù)據(jù)中心、趨勢網(wǎng)絡(luò)版殺毒服務(wù)器、社區(qū)服務(wù)管理信息平臺、征地幫扶信息系統(tǒng)、政務(wù)地理信息系統(tǒng)綜合應(yīng)用平臺、OA系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)已遷移到云平臺中運(yùn)行，目前運(yùn)行在云上和物理服務(wù)器上的應(yīng)用已經(jīng)實現(xiàn)無縫融合。

目前，XX區(qū)云計算平臺可以提供50個云桌面系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)提供給給各街道辦事處、各處級單位對外辦公窗口實現(xiàn)無主機(jī)辦公，從而實現(xiàn)辦公桌面統(tǒng)一管理、提高辦公桌面可用性、可靠性，同時提高資源利用率和降低能耗，極大減少消耗成本。

二、價值體現(xiàn)

2.1提高服務(wù)器利用率

還沒有部署XX區(qū)電子政務(wù)云平臺之前，每個應(yīng)用系統(tǒng)都位于自己的特定物理服務(wù)器上，導(dǎo)致XX區(qū)中心機(jī)房出現(xiàn)兩種情況：

1、服務(wù)器數(shù)量無序劇增，難以進(jìn)行管理；

2、大多數(shù)服務(wù)器在 CPU 和存儲資源方面的利用率都不足三分之一，并且無法與其他設(shè)備共享服務(wù)器利用率極低。

通過部署XX區(qū)電子政務(wù)云平臺之后，云平臺提供的多個虛擬機(jī)能夠整合到一個物理服務(wù)器中，可顯著減少要管理的物理機(jī)數(shù)量，大幅提高處理資源和存儲資源的利用率，并在降低能源成本的同時減少占用的中心機(jī)房空間。所有這些因素綜合起來可降低成本，輕松快速地實現(xiàn)投資回報。

2.2提高IT環(huán)境 可靠性

為全區(qū)提供服務(wù)的社區(qū)系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等都屬于穩(wěn)定性要求很高的應(yīng)用。可靠性顯得非常重要。通過部署XX區(qū)電子政務(wù)云平臺，可顯著提高應(yīng)用支撐環(huán)境的可靠性。因為應(yīng)用都運(yùn)行在云平臺提供的虛擬機(jī)里，虛擬機(jī)沒有和底層服務(wù)器綁定，所以能夠在不干擾用戶的情況下移動虛擬機(jī)。因此，服務(wù)器維護(hù)和升級操作都不需要中斷應(yīng)用程序使用。

而且，在新的應(yīng)用程序啟用之前，可使用虛擬機(jī)輕松對其進(jìn)行測試，從而提高 IT 環(huán)境的穩(wěn)定性和可預(yù)測性。管理員可以利用云平臺的空閑資源運(yùn)行測試虛擬機(jī)，而無需占用專門的硬件資源。這可大大增強(qiáng)部署應(yīng)用程序的信心。

此外，云平臺可實現(xiàn)對 IT 資源的按需訪問。過去，執(zhí)行重新部署需要數(shù)天時間，而啟用新的應(yīng)用程序則需要數(shù)周；現(xiàn)在，IT 方面只需投入少量精力即可快速滿足用戶需求。這樣可以大幅提高業(yè)務(wù)環(huán)境的靈活性，信息化辦公室將可以隨著XX區(qū)業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求的增長或改變迅速作出響應(yīng)。

2.3提高IT環(huán)境管理效率

通過云平臺提供虛擬機(jī)支撐應(yīng)用系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行，可大幅簡化 IT 管理工作，因為不必再逐一配置和管理服務(wù)器。虛擬化可利用高級工具實現(xiàn)工作負(fù)載平衡、容量規(guī)劃、虛擬機(jī)實時遷移和自動化部署，從而提高管理效率。

2.4 高可用性、業(yè)務(wù)連續(xù)性

對任何單位來說，支撐某重要應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器故障停機(jī)都是代價高昂的，需要為XX區(qū)各行政機(jī)構(gòu)、各街道辦事處、各處級單位提供信息化服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器尤為巨大。借助云平臺，可以有效提高應(yīng)用系統(tǒng)連續(xù)性，云平臺里一個節(jié)點發(fā)生故障時，運(yùn)行在其上的虛擬機(jī)將自動遷移到健康的物理主機(jī)上，從而不影響應(yīng)用系統(tǒng)的正常服務(wù)。2.5彈性調(diào)度資源應(yīng)對性能變化

在沒有部署云平臺前，應(yīng)用系統(tǒng)的資源配給往往采用經(jīng)驗作為參考值，采用最高負(fù)載要求對服務(wù)器進(jìn)行選型、部署。這樣子除了對服務(wù)器資源造成浪費(fèi)外，還可能出現(xiàn)服務(wù)器過載，導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)無法使用的風(fēng)險。例如，社區(qū)系統(tǒng)，平臺使用的人數(shù)都基本一樣，但到了人口普查等特效時間段，可能服務(wù)器會無法支撐過多的訪問而導(dǎo)致無法使用。

通過云平臺資源彈性調(diào)度的功能，可以有效應(yīng)對應(yīng)用系統(tǒng)的這種變化，云平臺可以隨著應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)載情況提供剛好夠用的資源，關(guān)閉那些不需要服務(wù)器或降低服務(wù)器的能耗，在應(yīng)用服務(wù)器（云平臺提供的虛擬機(jī)）過載的時候，云平臺可以自動啟動更多的虛擬機(jī)為此應(yīng)用提供負(fù)載均衡服務(wù)。

第四篇：融資計算

1、標(biāo)的證券融資融券保證金比例計算公式：

標(biāo)的證券融資保證金比例=交易所規(guī)定保證金比例下限（50%）+1-標(biāo)的證券折算率

標(biāo)的證券融券保證金比例=交易所規(guī)定保證金比例下限（50%）+1.1-標(biāo)的證券折算率

2、維持擔(dān)保比例計算公式：

現(xiàn)金+信用證券帳內(nèi)證券市值

維持擔(dān)保比例 = ————————————————————————

融資買入金額+融券賣出證券數(shù)量×市價+利息及費(fèi)用

3、保證金可用余額計算公式：

保證金可用余額＝現(xiàn)金＋∑（充抵保證金的證券市值×折算率）

＋∑［（融資買入證券市值－融資買入金額）×折算率］

＋∑［（融券賣出金額－融券賣出證券市值）×折算率］

－∑融券賣出金額－∑融資買入證券金額×融資保證金比例

－∑融券賣出證券市值×融券保證金比例

－利息及費(fèi)用

其中，折算率是指融資買入、融券賣出證券對應(yīng)的折算率，當(dāng)融資買入證券市值低于融資買入金額或融券賣出證券市值高于融券賣出金額時，折算率按100％計算。

4、保證金比例和最大可融資（融券）金額之間計算關(guān)系

融資保證金比例=保證金/（融資買入證券數(shù)量×買入價格）

融券保證金比例=保證金/（融券賣出證券數(shù)量×賣出價格）。

第五篇：計算講稿

如何做好有效的計算教學(xué)

淺談如何提高小學(xué)生數(shù)學(xué)計算能力

福州路小學(xué) 張成勛

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于小學(xué)數(shù)學(xué)計算指出“使學(xué)生能夠正確地進(jìn)行整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)的四則計算,對于其中一些基本的計算,要達(dá)到一定的熟練程度,并逐步做到計算方法合理、靈活”。

小學(xué)計算教學(xué)貫穿于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的全過程, 計算教學(xué)直接關(guān)系著學(xué)生對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識與基本技能的掌握，關(guān)系著學(xué)生觀察，記憶，注意，思維等能力的發(fā)展，關(guān)系著學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，情感，意志等非智力因素的培養(yǎng)。“計算”在教學(xué)中所占的比重相當(dāng)大，無論是應(yīng)用題、統(tǒng)計知識，還是幾何題、簡易方程，都離不開計算。計算的準(zhǔn)確率和速度如何，將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量，因此，小學(xué)階段的計算教學(xué)就顯得異常重要。很多數(shù)學(xué)教師都有同感:每次批閱學(xué)生作業(yè)或試卷,總會看到不少學(xué)生在計算中出現(xiàn)錯寫,多寫,少寫數(shù)字或符號,打錯小數(shù)點等現(xiàn)象。下面就提高計算能力的實效性，我談一點個人的體會。

一、激發(fā)學(xué)生的計算興趣,提高學(xué)生的計算能力

1.適時列舉中外數(shù)學(xué)家的典型事例。教學(xué)中教師可以適時列舉中外數(shù)學(xué)家的典型事例,來激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣和愛好,提高計算效果。比如:我國著名數(shù)學(xué)家陳景潤為了攻克歌德巴赫猜想,草稿紙演算了幾麻袋；“會移動的黑板”中上街散步還在馬車的后背箱上專心致志演算的安培,這些生動典型的事例都可以激發(fā)學(xué)生對計算的興趣。

2.有效的創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境。計算比較枯燥,因此,教學(xué)時要根據(jù)小學(xué)生的心理特點,將童話、游戲、比賽等融入課堂教學(xué)中,同時要注意題目的靈活性、注意練習(xí)形式的多樣性,從而激發(fā)小學(xué)生的計算興趣,提高計算能力。

3.成立數(shù)學(xué)興趣小組。成立數(shù)學(xué)興趣小組不僅可以豐富小學(xué)生的課外生活,而且可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性?？梢远ㄆ诨虿欢ㄆ谂e辦數(shù)學(xué)講座、速算、巧算比賽,從而使學(xué)生達(dá)到算得準(zhǔn)、算得巧的目的,增強(qiáng)計算情趣。

二、使學(xué)生理解和牢固掌握有關(guān)基礎(chǔ)知識

學(xué)生的計算離不開數(shù)學(xué)概念、運(yùn)算定律、運(yùn)算性質(zhì)、運(yùn)算法則和計算公式等內(nèi)容。對學(xué)生不易理解的某些計算法則，往往成為教學(xué)的難點。在教學(xué)中教師不能急于求成，應(yīng)幫助學(xué)生以掌握基礎(chǔ)知識為突破口，分散、突破難點。例如教學(xué)同分母分?jǐn)?shù)加減法時，首先要讓學(xué)生領(lǐng)會分母相同即分?jǐn)?shù)單位不同，而分?jǐn)?shù)單位相同，就能直接相加減，懂得了這個道理，例如教學(xué)異分母分?jǐn)?shù)加減法時，首先要讓學(xué)生領(lǐng)會分母不同即分?jǐn)?shù)單位不同，而分?jǐn)?shù)單位不同，就不能直接相加減，懂得了這個道理，再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用通分的知識，化異分母分?jǐn)?shù)為同分母分?jǐn)?shù)，于是問題就轉(zhuǎn)化為已學(xué)過的同分母分?jǐn)?shù)相加減了。

乘法分配律的理解和掌握對我們計算四則混合運(yùn)算很重要。怎樣 讓學(xué)生從實質(zhì)上理解乘法分配律？

在乘法分配律的教學(xué)中，如果只求形式不求實質(zhì)理解，一方面從認(rèn)識的角度看是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模硪环矫婧苋菀自斐蓪W(xué)生不求甚解、囫圇吞棗的不良認(rèn)知習(xí)慣。如果滿足于從形式上掌握乘法分配律，對于學(xué)生的后續(xù)發(fā)展也極為不利。因此，在教學(xué)時結(jié)合生活中的購物問題。先出示了這樣一道例題：一張桌子65元，一張椅子35元，學(xué)校買了15套課桌椅，一共要花多少元？學(xué)生用了兩種解答方法65×15 +35×15，（65+35）×15，借助對同一實際問題的不同解決方法讓學(xué)生體會乘法分配律的合理性，體會分配律中“分配”的含義

三、理解算理,優(yōu)化算法，提高計算技巧

新課標(biāo)要求在教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，那么我們在計算教學(xué)中也應(yīng)該關(guān)注過程教學(xué)。在計算過程中，理解算理很重要，他是計算的前提，而算法優(yōu)化則是計算的關(guān)鍵。學(xué)生計算錯誤的原因常常是算理在學(xué)習(xí)的過程中沒有理解到位。在計算教學(xué)中根據(jù)知識體系之間的聯(lián)系可以在遷移中幫助學(xué)生理解算理。例如教學(xué)除數(shù)是小數(shù)的除法，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了除數(shù)是整數(shù)的除法，積累了以下的兩點認(rèn)識：計算時就按整數(shù)除法的方法算出結(jié)果；商的小數(shù)點和被除數(shù)的小數(shù)點對齊。這些認(rèn)識是學(xué)生學(xué)習(xí)除數(shù)是小數(shù)除法的基礎(chǔ)，在實際教學(xué)中教師可以先復(fù)習(xí)除數(shù)是整數(shù)的除法，如：“38.4÷24”，在學(xué)生明確商的小數(shù)點是如何確定后，把復(fù)習(xí)題改成“3.84÷2.4”，在學(xué)生嘗試計算中著重引導(dǎo)學(xué)生分析怎樣把除數(shù)是小數(shù)轉(zhuǎn)化成除數(shù)是整數(shù)的除法，在學(xué)生初步理解算理的基礎(chǔ)上進(jìn)行“試一試”的教學(xué)：

0.12÷3= 0.12÷0.03=

學(xué)生在兩組題目的練習(xí)比較中發(fā)現(xiàn)：先運(yùn)用商不變規(guī)律把除數(shù)是小數(shù)的轉(zhuǎn)化成除數(shù)是整數(shù)的除法，再按除數(shù)是整數(shù)的除法的方法來計算。如果教師直接通過例題的教學(xué)就讓學(xué)生嘗試計算，學(xué)生將缺少再次理解算理的機(jī)會。所以“試一試”的教學(xué)為學(xué)生提供了自主遷移的機(jī)會，對學(xué)生更深刻地理解算理是十分必要的。在教學(xué)整數(shù)加法時要讓學(xué)生理解為什么要“相同數(shù)位要對齊，相加滿十向前一位進(jìn)一”的算理。在教學(xué)小數(shù)加法時要讓學(xué)生理解為什么小數(shù)點要對齊。

學(xué)生在理解算理的基礎(chǔ)上，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生自主探索和合作交流出算法的多樣化，教師還應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生尋找最優(yōu)的算法。以這種算法為主進(jìn)行訓(xùn)練，從而提高學(xué)生的計算能力。

例如：在兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)探索“24×10”的口算方法時，有的學(xué)生聯(lián)系情境圖，先算9箱有多少瓶：24×9=216，再加1箱的24瓶：216+24=240；先算5箱有多少瓶：24×

5=120再算10箱有多少瓶：120×2=240；把每箱中的24瓶分成20瓶和4瓶，先算10個20瓶是200瓶，再算4個10瓶是40瓶，再用200+40=240；還有利用24×1=24遷移出24×10=240。在發(fā)散的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生著重理解最后一種算法“24乘1個十得24個十就是240”，在比較中引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行算法的優(yōu)化，在練習(xí)中重點運(yùn)用這種算法，從而提高學(xué)生的計算能力。

為了計算簡便，解題中要訓(xùn)練學(xué)生合理運(yùn)用運(yùn)算定律，靈活解題，增強(qiáng)計算技巧。如計算3.4×0.125 +4.6×0.125，學(xué)生一眼就能看出運(yùn)用乘法分配律可以得出（3.4+4.6）×0.125。教學(xué)時，教師不應(yīng)就此滿足，可進(jìn)一步深化，充分挖掘?qū)W生的潛能，如依次出示：1.25× 0.34 + 4.6 × 0.125 3.4 ÷8+ 4.6 × 0.125 這樣，學(xué)生也就不會一遇到稍有變化的題目就不會解，同時學(xué)生的思維也得到了訓(xùn)練。教學(xué)中要減少學(xué)生計算的錯誤，提高計算的正確率，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際情況，因材施教，因人施教，采取相應(yīng)的對策，才能提高學(xué)生計算的能力。

四、加強(qiáng)練習(xí)和基本技能訓(xùn)練（精講精練）

教師設(shè)計練習(xí)時最好分層進(jìn)行，形式多樣。特別是練習(xí)的內(nèi)容要注意有針對性，有層次，有梯度，練習(xí)的形式要多樣，學(xué)生在進(jìn)行計算練習(xí)時才不會覺得枯燥，才會覺得有興趣。在設(shè)計練習(xí)題時要注意圍繞重點與難點來設(shè)計一些有針對性的練習(xí)，盡量讓學(xué)生能夠練習(xí)有所收獲。但要注意練習(xí)的數(shù)量要有個度，不能只要量不講質(zhì)，搞題海戰(zhàn)術(shù)，就會適得其反。部分學(xué)生本身缺乏勤奮學(xué)習(xí)的精神，再加上計算本身又枯燥乏味，缺乏情節(jié)，學(xué)生遇到題量較多時，易產(chǎn)生抵觸情緒，不愿計算，嚴(yán)重的可影響學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，教學(xué)中，首先要注意對題量的控制，其次計算形式要多樣，除了計算題，可適當(dāng)增加一些判斷、選擇題，趣味題，如：（）+（）－（）+（）=0。這樣既減輕了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，又增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1、加強(qiáng)口算基本訓(xùn)練,提高學(xué)生的計算能力

任何一道四則混合運(yùn)算題都是有若干道口算題綜合而成的,口算的正確、迅速與否

直接關(guān)系到計算能力的提高。設(shè)計口算練習(xí)時,要有針對性,由易到難,逐步提高,包括一些簡便運(yùn)算題,經(jīng)常進(jìn)行口算練習(xí),做到每堂課練習(xí)5分鐘，有利于提高學(xué)生的計算能力。

2、加強(qiáng)簡算訓(xùn)練，提高計算效率。簡便計算是小學(xué)計算教學(xué)的重要組成部分，它要求學(xué)生充分運(yùn)用學(xué)過的運(yùn)算定律、性質(zhì)、公式，合理改變運(yùn)算的數(shù)據(jù)及運(yùn)算順序，使計算盡可能簡便、快捷，提高計算效率。因此，在教學(xué)中，必須加強(qiáng)簡算訓(xùn)練，逐步增強(qiáng)簡算意識，提高簡算能力。

計算中，學(xué)生容易套用、濫用一些性質(zhì)、定律，要讓學(xué)生進(jìn)行一些對比練習(xí)，自己診斷錯誤，反思計算出錯的癥結(jié)點，防止再次出現(xiàn)同樣的錯誤。如：300－175+25，300－175－25；125×8÷125×8，（125×8）÷（125×8）；??讓學(xué)生辨析，什么情況下運(yùn)用性質(zhì)、定律可以簡便，明白為什么有些可以用，有些題不能用。

3、加強(qiáng)估算教學(xué),提高學(xué)生的計算能力

估算可以培養(yǎng)學(xué)生的“數(shù)感”,可以引導(dǎo)學(xué)生深入理解“運(yùn)算”,可以幫助學(xué)生檢查計算的結(jié)果正確與否,運(yùn)用估算的方法可以對計算的結(jié)果做預(yù)先定位,快速地確定計算結(jié)果的取值范圍,通過計算前的估算和計算后的檢查,可以避免由于粗心大意造成的錯誤。如:個位是2和7的兩個數(shù),計算結(jié)果的個位如果相加就肯定是9,相乘就一定是4。

4、重視錯題分析,提高學(xué)生的計算能力

針對計算中存在的問題和一些常見而又典型的錯例,教師要與學(xué)生一起分析、交流,通過集體“會診”,達(dá)到既“治病”又“預(yù)防”的目的。至于那些形近又易錯的題目,教師應(yīng)該組織學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行對比練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生比較、鑒別的能力。

五、培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)生的計算能力

學(xué)生的計算錯誤,表面上看是“粗心”造成的,可是這些“粗心”其實就是沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。所以在平時的計算訓(xùn)練時,要讓學(xué)生養(yǎng)成一對、二審、三算、四查的好習(xí)慣。

1.對:就是認(rèn)真核對。題目都抄錯了,結(jié)果又怎么能正確呢?所以,要求學(xué)生在抄題和每步計算時,都應(yīng)當(dāng)及時與原題或上一步算式進(jìn)行核對,以免抄錯數(shù)或運(yùn)算符號。

2.審:就是認(rèn)真審題。引導(dǎo)學(xué)生在做計算題時,不應(yīng)拿起筆來就下手算,必須先審題,弄清這道題應(yīng)該先算什么,再算什么,有沒有簡便的計算方法,然后才能動筆算。

3.算:就是認(rèn)真書寫、計算。作業(yè)、練習(xí)的書寫都要工整,不能潦草,格式一定要規(guī)范,對題目中的數(shù)字、小數(shù)點、運(yùn)算符號的書寫尤其要符合規(guī)范,數(shù)字間有適當(dāng)?shù)拈g隔,草稿上的豎式也要數(shù)位對齊、條理清楚,計算時精力集中,不急不搶。另外,計算必須先求準(zhǔn),再求快。

4.查:就是仔細(xì)檢查。計算完,首先要檢查計算方法是不是合理;其次,檢查數(shù)字、符號會不會抄錯,小數(shù)點會不會錯寫或漏寫;再次,對計算中途得到的每一個得數(shù)和最后的結(jié)果都要進(jìn)行檢查和驗算。

總之，在計算教學(xué)中也要關(guān)注過程，讓學(xué)生在理解算理的基礎(chǔ)上掌握方法，掌握計算法則，優(yōu)化算法。這樣學(xué)生經(jīng)歷了過程，明白了道理，對學(xué)生的計算技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有好處，有利于學(xué)生的后續(xù)發(fā)展。