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高效能计算是指采用计算、通信和数据处理能力很强的计算机进行数据处理、信息服务、在线事物处理和科学工程计算，它对增强国家安全、提高企业竞争力、国家科研水平和政府监控能力有广泛而深远的影响。网格是由跨地域的高效能计算机、大型数据库以及因特网上的各种资源整合而成，实现互联网上所有资源的全面联通，最终实现网络虚拟环境上的资源共享和协同工作。
高性能计算以解决国家安全、科学技术进步和经济、社会发展的重大挑战性问题为使命，具有不可替代的战略性地位。在核物理研究与核反应过程的模拟、大气模型的建立和中长期天气预报与全球气候变化预测、密码系统研制与密码破译、新材料性质研究与物质模拟、功能基因组学与蛋白质组学研究、清洁能源的开发与使用研究等应用领域，需要高性能计算机的支撑来进行研究。
长期以来，业界一直以“峰值运算速度”作为高性能计算机技术水平的评价标准，TOP500的峰值运算最高纪录不断被刷新，已经达到接近300Tflops，TOP10的系统往往堆积了上万颗到10几万颗通用微处理器。但是，由于传统的体系结构难以有效解决高带宽、低延迟的访存与互连，存储I/O和网络通信I/O与计算性能的发展不匹配，多级存储器访问速度的差异，系统资源难以有效调度以获得负载均衡，并行应用软件开发环境和应用问题的物理模型及并行算法与现有并行系统体系结构之间的不适应等问题，导致这些系统的实际应用性能与其峰值性能往往相差甚远，应用效率很低，而且随着系统规模的不断扩大，系统组件数量的不断增多，使得整个系统的耗电量越来越大，占用的空间也越来越大，整个系统的散热也更加困难，使得系统使用和维护成本都很高。
围绕这些问题，需要进行高效能计算的研究，注重系统的总体应用效能，而不是单纯的提高单个性能指标，追求系统的计算能力、I/O能力和可用性的均衡发展，提高系统的可编程性、可移植性、可靠性和安全性。系统技术的发展将更加注重性能价格比，性能功耗比，面向用户实际应用的性能指标等。
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