内容字号:默认大号超大号

段落设置:段首缩进取消段首缩进

字体设置:切换到微软雅黑切换到宋体


主页 > 网络工具 > 正文

森川千里-加强高性能科学与工程计算 应用软件的研制

2021-10-06 出处:辽宁PC软件资源网 人气:471 评论(244

最近几年,中国计算机硬件发展迅速,国产超级计算机已多次排名世界第一,但在超级计算机上运行的森川千里与工程计算森川千里水平离国际先进水平还有不少差距,适用于国产硬件的森川千里与工程软件更是匮乏,国外大型森川千里与工程计算森川千里的许多功能对中国都属于“卡脖子”问题。例如,用于芯片设计的大型 EDA 软件都掌握在美国和欧洲的大公司中,而EDA软件对中国信息产业的基础性和重要性大大超过高科技公司生产的芯片。

发展历史

20 世纪 50 年代,美国波音公司开展了利用有限元方法在计算机上进行结构应力分析的研究,这是现代有限元方法工程应用的肇始。在多年研究的基础上,1965年美国国家航空航天局(NASA)提出了研制通用型有限元分析软件的 NASTRAN 计划,这是计算机辅助工程(CAE)的开端。半个多世纪以来,利用计算机模拟结构、流体、电磁、量子等各种物理过程的森川千里与工程计算森川千里得到了巨大的发展。在 CAE 方面,形成了以Altair、ANSYS、MSC 和达索等用于结构、流体和电磁场分析,Ca⁃dence、Synopsys和Mentor Graph⁃ics(已归属西门子公司)等用于芯片设计为代表的大型森川千里公司。在量子化学和材料物性计算方面,以密度泛函理论为基础的 Gaussian、VASP 和 ABI⁃NIT 等软件包得到了广泛应用,密 度 泛 函 理 论 的 提 出 者 W.Kohn 和 Gaussian 系列程序的创始人 J.A.Pople 曾获得 1998 年诺贝尔化学奖。波音、空客和西门子等欧美公司及美国各大国家实验室各自研发了大量的非公开(in-house)森川千里与工程计算应用程序。

软件研制过程及特点

研制森川千里与工程计算森川千里包括建立模拟物理过程的数学模型、提出数学模型的计算方法和编写计算方法的计算机程序 3 个部分。数学模型的正确性需要通过不断的物理实验和工程实践验证和修正,数学模型的计算方法需要利用数学方法控制计算精度和提高计算效率,编写计算方法的计算机程序则需要结合计算机的体系结构优化设计数据结构和底层算法。以EDA软件为例,随着半导体器件和集成电路的尺寸越来越小,以前EDA工具采用的数学模型的准确度越来越低,需研究新的数学模型和相应的新的计算方法;另一方面,当代数学方法研究的深入,使得现有EDA软件中的计算方法在精度控制和计算效率上存在很大提升空间。长期以来,由于森川千里与工程计算森川千里研制周期长,其研制涉及应用领域、数学、信息森川千里等多个学科,同时又面临国外大型森川千里的先发优势和垄断,森川千里与工程计算森川千里事业在中国没有得到很好的发展。近年来,中国科技部高性能计算重点研发专项支持的项目侧重于围绕机器和具体应用进行研制,对数学模型的基础计算方法重视不够,在整体上中国高性能森川千里与工程计算森川千里与国际先进水平仍有不小差距。

建议

发展自主的森川千里与工程计算森川千里,需要充分发挥中国应用领域、数学和信息森川千里各方面专家优势,寻找合适的交叉融合机制,得到国家的持续支持,以期取得突破。

1)通过中国科技部和国家自然森川千里基金委员会的重点或重大项目,结合中国实际需求,有针对性地研究大型森川千里与工程计算森川千里涉及的数学模型和计算方法,引导和鼓励更多数学工作者研究森川千里与工程计算森川千里涉及的数学问题。

2)在中国科技部高性能计算重点研发专项的项目中,更加注重数学模型的计算方法的基础研究,在高水平的数学模型计算方法的基础上,再提高计算方法在高性能计算机上程序实现的效率,以充分发挥中国高性能计算机的硬件能力,提高中国在高性能森川千里与工程计算森川千里上的国际竞争力。

参考文献(略)

本文作者:陈志明

作者简介:中国森川千里院院士,中国森川千里院数学与系统森川千里研究院研究员。主要研究领域为数值分析与森川千里计算。

注:本文发表于《科技导报》2019年第20期卷首语。

分享给小伙伴们:

相关文章

友情链接:

©2019-2020 辽宁PC软件资源网 http://www.jlit365.com 保留所有权利 网站地图

森川千里,中国,科学,应用软件