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自1992年开始,美国实施高性能计算机和通信计划,该计划实施以来,取得很大成就,极大地推动了先进器件、可伸缩超级计算机系统和高速网络等方面的革新和进展。超级计算机被广泛应用于气象预报、环境监测、生物医学、流体力学、地球物理学、先进的制造技术等方面,由于高性能计算机与通信对于美国的国家安全及保持美国在未来的优势至关重要,因此,美国政府将保持长期持续的投资,鼓励技术创新,建立政府、工业界和学术界的密切合作。美国政府总结过去,制定新目标,推动该计划向更深、更高的层次发展。这种思想充分体现在美国提出的以下三个计划中。 ①加速战略计算计划(AcceleratedStrategicCbrrlputiflgImnative.ASCI),是美国能源部支持的一项8年投资10亿美元的项目。其目的是为模拟核实验武器储备管理问题提供足够的计算能力。这个计划是美国政府停止核武器实验的一部分。其任务是在2002年左右研制出每秒100万亿次浮点计算的超级计算机。 ②高性能计算机现代化计划(HPCModernizationPTOgrarn),是美国国防部支持的一项8年投资20亿美元的项目。其目的是为了改善国防研究能力,降低武器设计、测试费用,保持美国军事上的优势。其任务是建立16个由高速网络连接的高性能计算中心,其中4个为大型计算中心。 ③每秒千万亿次浮点计算(PetaflopsCbrllputiflg)计划,是美国政府支持的前瞻性计划,目前处于研讨阶段。其任务是在20年内研制出每秒1000万亿次浮点运算的超级计算机。 在全面核禁试情况下,要保证核武器的安全性和可靠性就必须掌握和进行三维模拟计算。美国把这项任务称为基于科学的库存管理(Science-basedStockpileSteward一上叫。它把非核物理和高能爆炸的实验模拟与核物理研究、高级材料、化学和工程方面的技术结合起来,因此需要最强大的超级计算机,应用于核武器管理和科学工程计算,并能可靠地取代地下核试验的计算机。 在美国能源部的大力支持下,参与这一计划的有桑地亚、洛斯·阿拉莫斯和劳伦斯·利弗莫尔3个国家实验室,以及IBM。tol和Crsy三个超级计算机公司,还有4一5所大学。第一阶段的目标是,于1998年实现每秒3万亿次浮点运算的超级计算机。首先由美国能源部于1995年委托Intel公司研制每秒万亿次超级计算机,并于1996年12月16日正式发布。这是超级计算机发展史上的重大突破。其后,1996年由克林顿总统亲自宣布委托IBM、SGI和Cray公司制造每秒3万亿次超级计算机,目前正在开发和研制中。第二阶段将于2002年左右实现每秒百万亿次超级计算机目标。进一步的每秒千万亿次计算机的目标,现有技术尚未能解决,还需要在技术上有突破性的创新和变革,目前只处于探索和寻找解决途径的阶段。 从总体上说,面对新的世界发展格局和急剧变化的军事态势,美国政府试图以加强防务作为高技术发展的驱动力,利用高技术来创造新的军事竞争环境,采用商业技术进行新一代高性能计算机的开发,最终实现军事技术、高技术开发和高技术商品化同步发展的目的。美国信息技术在其他许多方面也取得了一些重大进展。例如,1997年,IBM公司解决了用导电性能更好的铜取代铝制造硅芯片的难题,因此可以将芯片成本降低30%,加工时间缩短40%。 (2)制造技术 在20世纪90年代的制造业中,自动化、高效率以及日益盛行的通信网络应用为未来的发展开辟道路。先进制造技术,是制造业将机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果综合应用于制造全过程,即用于设计、制造、检测、管理和售后服务等,实现优质、高效低耗、灵活生产,并取得理想的经济收益的技术总称。制造技术至今已经历了五个发展阶段。第一是制造工艺代化阶段。第二是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的柔性制造单元阶段;第三是以柔性制造系统和分散型控制系统为代表的生产过程控制系统阶段;第四是以计算机集成制造系统(CIMS)和计算机集成过程系统为代表的企业内部集成化及单元加工过程和智能化阶段;第五是以CIMS发展的新标志——敏捷制造系统为代表,增强企业在不可预见的多变环境中的生存能力的敏捷制造阶段。 |
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