3 高性能计算机发展

    自1964年以后,高性能计算机经历了三个发展阶段:萌芽阶段、向量机鼎盛阶段和大规模并行处理机（MPP）蓬勃发展阶段。

3.1 萌芽阶段（1964-1975）

    1964年诞生的CDC6600被公认为世界上第一台巨型计算机，其运算速度为1Mflops。70年代初研制成功STAR-100向量机，这是世界上最早的向量机。随后于1974年，诞生了世界上最早的SIMD阵列计算机--ILLIAC-IV并行机。

3.2 向量机鼎盛阶段（1976-1990）

    1976年，CRAY公司推出CRAY-1向量机，开始了向量机的蓬勃发展，其峰值速度为0.1Gflops.

    1985年，CRAY-2，1G flops

    1990年, SX-3,22G flops

    1991年，Cray-YMP-C90,16Gflops

    向量机处理对提高计算机运算速度十分有利，有利于流水线的充分利用，有利于多功能部件的充分利用，但由于时钟周期已接近物理极限，向量计算机的进一步发展已经不太可能。

3.3 MPP蓬勃发展阶段（1990年至今）

    就在传统向量机逐渐萎缩的同时，应来了大规模并行处理MPP机蓬勃发展的时代。各种新技术层出不穷，大公司也纷纷介入。这一时期的代表机型有：

    1989年，BBN公司的TC2000

    1992年，Intel公司的Paragon，TMC公司的CM-5

    1993年，Cray公司的T3D

    1994年，IBM公司的SP2

    1996年，Cray公司的T3E，Hitachi公司的SR2201

    SGI公司的Origin2000，Intel公司的ASCE RED

    其中，1996年12月宣布的ASCI RED，运算速度超过了万亿次/秒。

    截至2000年6月，世界上已有14万亿次机，超过3000亿次机62台。排名世界前10名的均为MPP，MPP已成为高性能计算机的主流产品。

4 我国超级计算机的发展和应用

4.1 银河-I巨型计算机

    1983年12月,银河-I巨型计算机由国防科技大学计算机研究所研制成功。这是我国当时运算速度最快、存储容量最大、功能最强的巨型计算机，标志着我国进入世界研制巨型机的行列。

    银河-I为我国国防和国民经济建设做出了重要贡献。以银河-I为核心的银河地震数据处理系统为我国的油田勘探做出了巨大贡献。银河-I还为我国战略武器研制、航天航空飞行器设计、数值天气预报以及各种科学研究提供了强大的计算工具，发挥了积极作用。国防科技大学计算机研究所起步与1958年，我国第一台亿次电子计算机系统"银河-I"即诞生与此。

4.2 银河-II巨型计算机

    银河-II并行巨型计算机由国防科技大学计算机研究所于1992年11月研制成功。该机是我国自行研制的第一台面向大型科学/工程计算和大规模数据处理的通用十亿次并行巨型计算机系统。

    银河-II主机为我国高性能向量中央处理机共享主存紧耦合系统，基本字长64位，峰值速度为每秒10亿次以上运算操作，拥有两个独立的输入输出子系统。各项技术指标达到了八十年代中后期国际先进水平。

4.3 银河-III巨型计算机

    1997年6月，银河-III超级计算机研制成功。中国成为世界上少数几个能研制和生产大规模并行计算机系统的国家之一。银河III采用分布共享存储结构，峰值性能达到每秒130亿浮点运算。具有良好的可扩展性，系统规模可从几十亿次到几千亿次平滑扩充。银河III在MPP资源管理与处理机调度、并行I/O软件、高性能优化编译、网络软硬件设计等技术方面均达到国内领先水平，系统综合技术达到当时国际先进水平。