美国总统令：创建国家级战略计算发展规划

ZDNet至顶网服务器频道 07月31日 编译：美国总统巴拉克•奥巴马于近日颁布了关于高性能计算（简称HPC）的法令，这是由宪法及美国法律赋予其总统的权利，为最大化推动将高性能计算研究、开发以及部署所带来的效益，发布的总统令如下：

第一节 政策

为最大化推动高性能计算为经济竞争力与科学发现所带来之效益，美国政府必须创立起一套联邦政府协调政策，用于实现高性能计算之研究、开发与部署。高性能计算领域的投入已经为国家经济体系的繁荣发展与科学发现的加速推进作出重大贡献。创建并部署各类前沿性技术已经成为强调管理重心及激励创新活动之重要前提条件。

有鉴于此，此份总统令要求建立国家战略计算规划（简称NSCI）。这项规划完全由政府方面发起，旨在创造出一整套延续性、多机构参与之战略视野及联邦政府投资战略，并与工业及学术界协同执行，从而实现高性能计算为美国带来之最大化效益。

回顾过去六十年，美国的计算能力研究一直保持着稳定发展势头，新型计算系统的发展与部署也给政府、工业以及学术领域的应用程序性能带来显著提升。为了在未来几十年中继续保持高性能计算效益之最大化，我们需要从国家层面出发推动计算能力的提升，旨在应对新兴技术带来的挑战与机遇以及经济发展提出的需求，同时应对来自其它国家的竞争压力。这一国家层面的响应规划需要联邦政府与各公共部门及私营机构之间保持密切合作，从而构建起一套真正具有凝聚力的战略性发展方针。

美国所制定的这项政策旨在维持并提升本国在高性能计算研究、开发与部署领域的科学、技术与经济领导地位，且依托于遵循以下四项基本原则的联邦政府协调战略：

1. 美国必须在经济竞争与科学发现等领域广泛部署并应用新型高性能计算技术。

2. 美国必须推动公共部门与私营机构之间的协作，依托政府、工业以及学术界的各自优势实现高性能计算效益之最大化。

3. 美国必须制定一项贯彻整套政府体系的方案，借鉴以往优势并寻求各行政部门及具备丰富专业知识储备或高性能计算专长之机构的协作，同时加强与工业及学术领域的联系。

4. 美国必须制定出一套全面的技术与科学方案，用于在硬件、系统软件、开发工具、应用程序开发效率以及最终的运营领域实现高性能计算的过渡研究。

这份总统令认定由NSCI负责实现这项面向高性能计算研究、开发与部署的贯彻于整个政府体系的发展战略以及与工业及学术界之合作。

第二节 目标

参与NSCI的各行政部门、机构及办公室（机构）应当努力实现以下五项战略发展目标：

1. 加快集成有硬件与软件功能之百亿亿次计算系统的交付，从而将性能资源供应能力提升至当前政府用于实现全部应用需求的10千万亿次系统的100倍左右。

2. 提升用于实现建模与模拟以及数据分析计算所需之各类技术基础之间的连贯性。

3. 在未来15年中建立起一条可行的未来高性能计算系统发展途径，突破现有半导体技术局限找到新的实现方式（即‘后摩尔定律时代’）。

4. 采取一种整体性方式解决网络技术、工作流、向下伸缩、基础性算法与软件、可访问性以及劳动力发展等问题，从而提升长效性国家级高性能计算生态系统的资源容量与处理能力。

5. 开发出一套持久性公私合作机制，确保研究与开发所实现之效益能够最大程度由美国政府、工业及学术界所共享。

第三节 角色与责任

为了实现这五项战略目标，本总统令确立了领导机构、基础研究与开发机构以及部署机构。领导机构负责开发并交付下一代集成化高性能计算解决方案，从事硬件与软件研究及开发事务的协作支持，同时为支持NSCI发展目标提供劳动力保障。基础性研究与开发机构负责处理基础性科学发现工作以及支持NSCI目标所必需的工程技术相关改进。

部署机构将负责提出以实际任务为基础的高性能计算方案要求，从而决定新型高性能计算系统的早期设计规划，同时从私营机构及学术角度出发探讨高性能计算需要解决的实际问题。随着高性能计算相关需求的不断出现，这些部门亦可将其它政府组织纲入涵盖范畴。

(1) 领导机构

NSCI共设立三个领导机构，分别为：能源部（简称DOE）、国防部（简称DOD）以及美国国家科学基金会（简称NSF）。能源部科学办公室与能源部国家核安全局将建立一个以先进模拟为载体的联合项目，主要负责建立起一项高容量百亿亿次计算计划，从而为支持任务处理所需要之相关应用及分析计算负载提供所需性能资源。科学基金会将在科学发现、用于实现科学发现之广泛高性能计算生态系统以及劳动力发展等领域发挥核心作用。国防部将专注于利用数据分析计算支持自身任务。上述责任分配反映出各领导机构在推动高性能计算发展工作中所发挥的历史作用，并将保持美国在这一重要战略领域始终处于前沿位置。各领导机构还将与基础性研究与开发机构以及部署机构开展协作，从而支持NSCI既定目标并满足美国联邦政府所面临的一系列实际需求。

(2) 基础性研究与开发机构

NSCI共设立两个基础性研究与开发机构：情报先进研究计划署（简称IARPA）以及国家标准技术研究所（简称NIST）。研究计划署将致力于构建未来计算模式，从而为当前标准半导体计算技术提供后备方案。技术研究所则负责对能够支持未来计算技术发展的科学成果进行评估。这两大基础性研究与开发机构将与部署机构协作，旨在将能够支持美国联邦政府中各类实际需要的研究与开发成果有效转化为实际解决方案。

(3) 部署机构

NSCI共设立五个部署机构，分别为：国家航空与太空管理署、联邦调查局、国家卫生研究院、国土安全部以及国家海洋与大气管理局。这些机构可以参与规划内的协同设计工作，从而将各自任务中的特定需求纳入其中，并对新型高性能计算系统、软件及应用程序的早期设计作出调整。这些机构还将有机会参加与各自事务背景相关的测试、劳动力发展活动支持以及实际部署工作。

第四节 执行委员会

(1) 为了确保NSCI在研究、开发以及部署活动当中具备问责及协调能力，将设立专门的NSCI执行委员会。委员会主席由科学与技术政策办公室（简称OSTP）主任以及行政管理与预算办公室（简称OMB）主任联席担任。其中OSTP主任负责在该部门内部指派执行委员会之成员人选。执行委员会将包含本总统令所指定的各角色及职责机构之代表。

(2) 执行委员会应当协调并同1993年11月23日第12881号总统令所设立的国家科学与技术委员会保持协作，且下辖各部门应当确保联邦政府中的各高性能计算项目由NSCI统一指挥。执行委员会还应当根据实际情况听取来自其它机构代表的咨询意见。执行委员会可以根据需要增设额外工作人员，从而确保问责与协调工作的顺利进行。

(3) 执行委员会须定期召开会议，以评估本总统令的执行情况。执行委员会须在本总统令发出后的第一年内以不少于每年两次的频率召开会议。执行委员会可以根据需要修订会议的召开频度。在会议当中，执行委员会若无法就议案达成共识，则联席主席将负责记录问题，并在OSTP与OMB的领导下寻求潜在解决方案。

(4) 执行委员会将鼓励各机构酌情与私营组织开展合作。执行委员会可以通过总统科学与技术助理从总统的科学与技术顾问委员会处寻求建议，亦可以与其它私营组织在遵循《联邦政府咨询委员会法》的前提下开展交流。

第五节 实施

(1) 联邦委员会应当自本总统令发布之日起九十天内设立一套实施规划，用于支持并协调各机构工作，从而共同实现NSCI既定目标。在此后的五年内，执行委员会须按规定执行这一实施规划，并记录该规划实施过程中所取得的所有进展，同时通过与私营组织接触及协作等方式执行本总统令。五年之后，执行委员会可根据联席主席之酌情权对实施规划进行必要更新。

(2) 各联席主席应当每年准备一份工作报告，直至此份NSCI总统令发布之日起五年期满。在此之后，报告准备工作可由联席主席酌情商定。

第六节 定义

此份总统令中各名词之准确定义：

“高性能计算”一词是指同时具备处理能力与存储能力、且能够解决中小规模系统无法应对之高强度计算问题的系统方案。

“千万亿次”一词是指每秒可执行1千万亿次运算之能力。

“百亿亿次计算系统”是指每秒能够执行1000千万亿次运算之系统方案。

第七节 一般规定

(1) 本总统令不得以可能损害或以其它方式影响以下对象之方式进行解释：

1. 行政部门、机构或者其负责人由法律赋予之权利;

2. OMB主任与预算、管理或立法相关之职能。

(2) 本总统令须在遵循适用法律并符合专项拨款可用额度之前提下予以执行。

(3) 本总统令并非，亦不会，创造任何权利或者效益、实体性或者程序性、干预法律条款或者与美国政府下辖部门、机构、职能实体、官员、雇员、代理人或者其他相关人员构成抵触。