（西华大学计算机与软件工程学院，四川 成都 610039）

1 研究意义

2019 年6 月在德国法兰克福举行的第34 届国际超级计算大会上，国际组织“TOP500”公布了最新一期全球超级计算机500 强榜单，中国的神威·太湖之光和天河二号继续名列第三和第四位，中国共有219 台超级计算机上榜，上榜数量位列第一，美国和日本分别以116 台和29 台超级计算机上榜，上榜数量分别位列第二、第三，这意味着中国超级计算机的发展已处于世界领先水平[1]。超级计算机能为能源、医药、飞机制造、航空航天、国家安全、娱乐业等广泛领域提供高性能计算服务，从而提升国家的科研实力和综合国力，增强国家的竞争力，对国家安全、高科技发展、经济和社会发展具有举足轻重的意义。

《国家中长期科技发展规划纲要（2006—2020）》明确把“高效能可信计算机”和“下一代网络关键技术与服务”列为重点领域“信息产业及现代服务业”的优先主题，把研制高性能、高可信计算机和高性能的核心网络设备与传输设备、接入设备作为信息产业的战略重点。超级计算是在超级计算机上实现的并行计算，通常超级计算、高性能计算、并行计算三者不加区分。并行计算是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段，其基本思想是将较大规模的任务分解为多个较小规模的子任务，并分配给不同的处理器，各个处理器之间相互协同、并行地执行子任务，从而达到加快求解问题的目的。在并行计算机的计算过程中，各个子任务会分配给不同处理器进行处理，处理器之间需要相互通信来进行数据交换，所需的通信时间与处理时间不可忽视。……