中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展報(bào)告（2004）

1背景1
2總體性能分析5
3地理分布分析8
4制造商分析11
5行業(yè)領(lǐng)域分析14
6發(fā)展趨勢(shì)與前景16
6.1面向科學(xué)計(jì)算需求的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16
6.2存儲(chǔ)訪問帶寬：下一代高性能計(jì)算機(jī)架構(gòu)的挑戰(zhàn)18
6.3對(duì)效能的重視19
6.4美國(guó)2004高性能計(jì)算振興法案20
6.5高端計(jì)算的軟件危機(jī)20
7總結(jié)21
參考文獻(xiàn)21
高性能計(jì)算機(jī)的最新進(jìn)展23
1高性能計(jì)算機(jī)產(chǎn)品23
22004年TOP500分析24
3Blue Gene/L介紹26
4ASCI計(jì)劃的進(jìn)展27
5高效能計(jì)算系統(tǒng)計(jì)劃（HPCS）的進(jìn)展28
6系統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)的變化30
7美國(guó)NFS研究計(jì)劃32
8高性能計(jì)算機(jī)主要支撐技術(shù)的進(jìn)展33
9我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)展37
10高性能計(jì)算算法和應(yīng)用的進(jìn)展39
11高性能計(jì)算機(jī)存在的問題和發(fā)展趨勢(shì)41
12結(jié)束語44
第二篇軟件
軟件中間件技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展梅宏45
1前言45
2研究現(xiàn)狀46
2.1主要技術(shù)與產(chǎn)品47
2.2關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)48
2.3國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)49
3發(fā)展趨勢(shì)55
4思考與探討50
4.1關(guān)于中間件發(fā)展驅(qū)動(dòng)力的思考55
4.2關(guān)于中間件未來趨勢(shì)的探討57
5結(jié)語58
參考文獻(xiàn)59
軟件工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)63
1軟件工程是什么63
2基本概念64
2.1軟件64
2.2軟件工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)65
2.3軟件工程與系統(tǒng)工程65
2.4軟件過程和過程模型65
2.5軟件成本65
2.6計(jì)算機(jī)輔助軟件工程——CASE65
2.7軟件質(zhì)量65
3軟件工程發(fā)展的歷史66
3.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)66
3.2功能分解67
3.3結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)67
3.4以數(shù)據(jù)為中心的設(shè)計(jì)方法67
3.5面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法67
3.6以過程為中心的軟件開發(fā)方法68
4軟件過程技術(shù)68
4.1軟件過程管理及軟件過程改進(jìn)69
4.2軟件過程模型技術(shù)73
5敏捷軟件開發(fā)方法76
5.1敏捷軟件開發(fā)方法的核心理念77
5.2敏捷開發(fā)方法的價(jià)值系統(tǒng)和指導(dǎo)原則77
5.3敏捷開發(fā)方法的適用范圍78
5.4敏捷開發(fā)方法與CMM的對(duì)比78
參考文獻(xiàn)78
數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)81
1泛數(shù)據(jù)研究的時(shí)代81
2國(guó)際數(shù)據(jù)庫研究界動(dòng)態(tài)82
3主流技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)83
3.1信息集成83
3.2數(shù)據(jù)流管理85
3.3傳感器數(shù)據(jù)庫技術(shù)86
3.4XML數(shù)據(jù)管理88
3.5網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理89
3.6DBMS的自適應(yīng)管理91
3.7移動(dòng)數(shù)據(jù)管理91
3.8微小型數(shù)據(jù)庫技術(shù)93
3.9數(shù)據(jù)庫用戶界面94
4結(jié)束語94
參考文獻(xiàn)95
第三篇網(wǎng)格計(jì)算
網(wǎng)格計(jì)算金海99
12004年國(guó)際網(wǎng)格計(jì)算的進(jìn)展99
1.1網(wǎng)格項(xiàng)目與產(chǎn)品99
1.2網(wǎng)格基礎(chǔ)研究101
2中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格計(jì)劃（CNGrid）103
2.1CNGrid網(wǎng)格環(huán)境建設(shè)105
2.2建設(shè)應(yīng)用網(wǎng)格106
3中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃（ChinaGrid）108
3.1校園網(wǎng)格平臺(tái)建設(shè)109
3.2ChinaGrid網(wǎng)格公共支撐平臺(tái)CGSP的建設(shè)113
3.3ChinaGrid應(yīng)用網(wǎng)格平臺(tái)及其典型應(yīng)用建設(shè)114
4“以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的科學(xué)活動(dòng)環(huán)境研究”重大專項(xiàng)116
參考文獻(xiàn)119
對(duì)等計(jì)算研究概論121
1前言121
2P2P系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)123
2.1覆蓋網(wǎng)路由協(xié)議123
2.2數(shù)據(jù)搜索技術(shù)126
2.3應(yīng)用層組播算法127
3國(guó)內(nèi)研究系統(tǒng)介紹131
3.1Maze文件共享系統(tǒng)——北京大學(xué)131
3.2Granary廣域存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)——清華大學(xué)133
3.3AnySee視頻組播系統(tǒng)——華中科技大學(xué)135
4總結(jié)138
參考文獻(xiàn)138
網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)與技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)143
1概述143
1.1信息時(shí)代對(duì)現(xiàn)代存儲(chǔ)的要求143
1.2網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)術(shù)語簡(jiǎn)介144
2網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)145
2.1關(guān)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)I/O性能的研究145
2.2關(guān)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)管理的研究148
2.3關(guān)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的研究150
2.4網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的研究與發(fā)展152
2.5國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的研究153
3網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)154
3.1存儲(chǔ)效用計(jì)算與信息生命周期管理154
3.2智能化的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)154
3.3數(shù)據(jù)網(wǎng)格155
3.4面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)156
3.5網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量156
3.6網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)安全157
4結(jié)論157
參考文獻(xiàn)158
第四篇嵌入式和新型人機(jī)交互
嵌入式技術(shù)不斷創(chuàng)新161
1引言161
2傳統(tǒng)8/16位嵌入式與時(shí)俱進(jìn)163
3嵌入式DSP廣泛應(yīng)用164
432位嵌入式處理器的發(fā)展趨勢(shì)165
5多核嵌入式處理器的應(yīng)用現(xiàn)狀168
6基于FPGA設(shè)計(jì)SOC系統(tǒng)成為趨勢(shì)170
6.1SoC/SIP170
6.232位SOpC171
6.38位pSOC171
6.4基于FPGA設(shè)計(jì)SOC系統(tǒng)的通用EDA平臺(tái)172
7嵌入式系統(tǒng)走向融合的第一例（IP電話到3G手機(jī)）173
7.1IP電話(Voice over IP，VoIP)173
7.2無線移動(dòng)通信多址技術(shù)174
7.3無線移動(dòng)電話（2G/2.5G/3G手機(jī)）175
7.4手機(jī)的融合177
8近距離無線通信成為熱點(diǎn)（無線數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)概覽）177
8.1Bluetooth(藍(lán)牙)177
8.2WiFi（無線高保真）179
8.3ZigBee180
8.4UWB180
8.5無線USB181
8.6HomeRF（家用射頻）181
8.7NFC（鄰區(qū)通信）181
8.8IrDA（紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）182
9工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)采用IP協(xié)議成為共識(shí)184
9.1ASiBUS184
9.2ModBus184
9.3Devicenet184
9.4Profibus DP184
9.5ControlNet184
9.6Ethernet/IP184
9.7ModBus/TCP184
9.8ProfiNet184
9.9CANOpen184
9.10以太網(wǎng)融入工業(yè)網(wǎng)發(fā)展迅速185
10嵌入式系統(tǒng)與汽車電子的發(fā)展趨勢(shì)185
10.1汽車電子技術(shù)介紹185
10.2汽車電子的發(fā)展情況及趨勢(shì)185
10.3汽車總線技術(shù)186
10.4汽車網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)與SOC186
11回顧2004，展望嵌入式產(chǎn)業(yè)大趨勢(shì)187
11.1點(diǎn)評(píng)2004年中國(guó)嵌入式重大事件187
11.2對(duì)中國(guó)嵌入式產(chǎn)業(yè)的思考191
11.3對(duì)韓國(guó)和日本的思考192
11.4關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的思考193
11.5嵌入式產(chǎn)業(yè)的大趨勢(shì)193
分布式虛擬環(huán)境的新特點(diǎn)197
1分布交互仿真的標(biāo)準(zhǔn)化與兼容性197
2合成自然環(huán)境的綜合性200
3增強(qiáng)型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)202
4分布式虛擬環(huán)境的實(shí)用化204
5適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的分布式虛擬環(huán)境207
參考文獻(xiàn)208
普適計(jì)算213
1引言213
2計(jì)算從以機(jī)器為中心到以人為中心214
3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析214
3.1普適計(jì)算將從根本上改善人機(jī)關(guān)系214
3.2普適計(jì)算是信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)215
3.3國(guó)際上的研究態(tài)勢(shì)216
3.4我國(guó)的普適計(jì)算研究216
4普適計(jì)算的研究?jī)?nèi)容217
4.1探討科學(xué)問題217
4.2研究關(guān)鍵技術(shù)217
5集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境的重要性219
5.1計(jì)算技術(shù)的演化219
5.2智能空間是普適計(jì)算研究的實(shí)驗(yàn)床219
6結(jié)論223
參考文獻(xiàn)223
第五篇生物信息學(xué)
生物信息學(xué)是信息科學(xué)領(lǐng)域的重要前沿225
1生物信息學(xué)產(chǎn)生的背景225
2生物信息學(xué)的含義227
3生物信息學(xué)的研究?jī)?nèi)容228
參考文獻(xiàn)235