第1章 概述 1
第2章 世界高性能计算机的发展状况 5
2.1 概况 5
2.2 高性能计算机介绍 6
2.2.1 高性能计算机的概念 6
2.2.2 高性能计算机系统分类 7
2.2.3 高性能计算机10项关键技术 7
2.2.4 当前高性能计算机的8种体系结构 8
2.3 高性能计算机的发展历程回顾 11
2.4 近年国际高性能计算机的发展方向 14
第3章 我国高性能计算机的发展与现状 21
3.1 国产高性能计算机的发展概况 21
3.2 国产主流高性能计算机介绍 23
3.2.1 银河高性能计算机 23
3.2.2 神威高性能计算机 25
3.2.3 曙光高性能计算机 27
3.2.4 联想高性能计算机 36
3.3 高性能计算机在中国的发展方向 39
3.3.1 ASCI系统（国家战略要求） 39
3.3.2 高端需求的通用Cluster 39
3.3.3 平民化／开放化／标准化（Open cluster） 39
3.3.4 网格 39
第4章 从Top500排行榜看世界高性能计算机 41
4.1 2003年世界高性能计算机500强情况 42
4.2 2003年高性能计算机Top500分析 56
第5章 网络技术 58
5.1 计算机网络的产生 58
5.1.1 具有通信功能的单机系统 58
5.1.2 具有通信功能的多机系统 59
5.1.3 计算机-计算机网络 60
5.2 计算机网络的发展 61
5.2.1 远程计算机网络的发展 61
5.2.2 局域计算机网络的发展 62
5.2.3 互联网的发展 63
5.3 世界互联网络的发展 65
5.4 我国互联网络的发展 69
5.5 计算机网络发展趋势 75
5.5.1 概述 75
5.5.2 互联网未来发展的10大技术 76
5.5.3 未来需要解决的9大问题 77
第6章 集群技术 78
6.1 集群技术起源与简介 78
6.2 集群技术应用 80
6.3 PC集群技术 81
第7章 网格技术 86
7.1 网格的概念 86
7.2 网格技术的核心是信息处理 89
7.3 网格的分类与网格应用 94
7.4 网格技术的发展现状 98
7.5 我国网格研究现状 101
7.5.1 概况 101
7.5.2 一些重要的网格研究项目 102
第8章 存储技术 105
8.1 直接连接存储技术 105
8.1.1 SCSI技术 106
8.1.2 RAID技术 107
8.2 网络存储技术 109
8.2.1 SAN技术 109
8.2.2 NAS技术 111
8.3 IP存储技术 116
8.4 磁带技术 117
8.4.1 DAT（Digital Audio Tape）技术 117
8.4.2 DLT技术 118
8.4.3 LTO技术 119
8.5 光存储技术 120
8.6 面向数据库的存储技术 121
第9章 数据库技术 123
9.1 数据库的概念 123
9.2 数据库的发展 124
9.2.1 概述 124
9.2.2 数据库发展过程 125
9.3 数据库的类型 127
9.4 数据库技术面临挑战 127
9.5 数据库技术的研究方向 128
9.6 数据库系统结构的发展 132
9.7 数据库的并行处理技术 136
9.7.1 多线程并行技术 137
9.7.2 虚拟服务器结构（VSA） 139
9.8 世界数据库产业发展趋势 139
9.8.1 产业化和商业化 139
9.8.2 标准化和法制化 140
9.8.3 高速化和巨型化 140
9.8.4 数据库网络化 141
9.8.5 盘网并举，数据库光盘制作日趋专业化 141
第10章 未来的计算机 143
10.1 量子计算机 143
10.1.1 量子计算机的概念 144
10.1.2 量子计算的发展进程 145
10.1.3 各国研发量子计算机的情况 146
10.1.4 量子计算机的优势 147
10.1.5 量子计算机的未来发展趋势 149
10.2 其他形式的计算机 149
10.2.1 光计算机 149
10.2.2 蛋白质计算机 150
10.2.3 开发中的DNA电脑 152
10.2.4 高速超导计算机 153
第11章 高性能计算机的发展趋势 155
11.1 从计算机应用看高性能计算机的发展趋势 155
11.1.1 可扩展计算机已成为高端计算机的主流 155
11.1.2 超级服务器成为高端计算机的主要产品 156
11.1.3 采用商品化标准化部件 156
11.1.4 应用模式从二层（2-Tier）向三层或多层发展 156
11.1.5 非性能因素成为服务器的主要设计考虑 157
11.1.6 传统的性能价格比让位于总拥有性能价格比，即TPO/TCO 157
11.1.7 NAS和SAN存储已成为热点 157
11.1.8 多媒体应用呼唤流处理（Streaming Processing）服务器 158
11.1.9 专用功能服务器有巨大市场潜力 158
11.1.10 “合久必分，分久必合” 158
11.2 从体系结构现状看超级计算机的发展趋势 159
11.2.1 体系结构开始走向融合 159
11.2.2 MPP步入下坡，机群系统兴起 159
11.2.3 向量超级，计算机东山再起 160
11.2.4 专用超级计算机重现锋芒 161
11.2.5 多线程和可重构超级计算机崭露头角 161
第12章 高性能计算机在石油勘探开发领域的应用 163
12.1 概述 163
12.1.1 地震勘探数据的波动方程叠前偏移技术 166
12.1.2 波动方程正演地震模型技术 167
12.1.3 多波多分量地震勘探技术 167
12.1.4 四维地震资料处理技术 167
12.1.5 大规模三维油藏数值模拟技术 168
12.1.6 综合三维盆地模拟技术 168
12.1.7 油藏综合展示的动态多媒体技术 168
12.2 国外石油工业中的计算机应用 169
12.2.1 统计分析软件 170
12.2.2 岩石物理分析软件 170
12.2.3 地球物理处理解释软件 170
12.2.4 制图软件 171
12.2.5 三维建模软件 171
12.2.6 网格处理软件 171
12.2.7 油藏模拟软件 172
12.3 石油工业中的虚拟现实技术 172
12.3.1 虚拟现实技术的发展和应用概述 173
12.3.2 虚拟现实技术的内涵和几个关键特征 174
12.3.3 虚拟现实系统的构成及建设中应注意的问题 177
12.3.4 虚拟现实技术发展展望 179
12.3.5 中国石油工业第一套虚拟现实系统“Petro-One”简介 180
12.4 中国石油工业中的高性能计算机 181
12.4.1 概述 181
12.4.2 我国石油工业的整体情况 184
12.4.3 油田计算机应用情况举例 185
12.5 中外石油工业计算机应用情况对比 198
12.5.1 计算机硬件装备情况 200
12.5.2 软件装备情况 200
第13章 影响石油工业未来的几项重大技术 202
13.1 GRID 202
13.1.1 先进的计算基础设施覆盖全国国土面积和生产／生活领域（GRID） 202
13.1.2 全新的服务模式：ADK（应用、知识和数据）服务提供商 203
13.1.3 远程地震处理／油气勘探服务 203
13.2 数据银行与数据仓库 204
13.2.1 数据银行的含义 204
13.2.2 设计思想 204
13.2.3 石油数据银行特点 204
13.2.4 国外石油行业的数据（银行）库 205
13.2.5 中国石油行业对策 206
13.3 标准化与开放 207
13.3.1 PIDX简介 207
13.3.2 PPDM协会简介 208
13.3.3 POSC介绍 210
13.4 软件技术 214
13.5 协同决策与虚拟现实 215
13.6 数字地球与数字油田 216
第14章 中国石油工业高性能计算机应用策略 221
14.1 优势与不足 222
14.2 应对策略 225
14.2.1 加强培训和学习，提高人们的“计算机意识” 225
14.2.2 适度合理的设备配置原则 226
14.2.3 强调集中统一，采用网格技术，实现资源共享 226
14.2.4 重视国产高性能计算机发展的研究和应用 227
14.2.5 加强数据库建设，积累数据资产 227
14.2.6 适应参与国际竞争的需要，研发自主知识产权的大型应用软件系统 228
参考文献 230
结束语 232
附录 235