內容摘要：

高速計算（HPC，high performance computing）已是科學研究的主要方法之一，其重要性與理論及實驗鼎足而立。計算科學可將理論導出的結果，於短時間內將本質，以及各參數對結果的影響的特性呈現出來，同時，也可從模擬中選出關鍵性的實驗來做，節省實驗成本，及縮減獲得有效成果之時間。結合理論、摸擬與實驗的研發團隊或集團將具有強大的研究優勢，計算科學對國家的研發競爭力有極重要的影響力。

有鑑於高速計算對國家研發競爭力之重要性，因此本研究試圖結合科技政策研究中心趨勢預測核心技術，以及國家高速網路與計算中心的高速計算專業知識，共同進行高速計算技術發展趨勢的分析。

本研究為國內首度從科學與技術發展兩個面向，分析我國高速計算科技發展之趨勢。首先依據高速計算過去發展經驗，先從高速計算之發展軌跡與技術現況及國家政策角度出發，分析出高速計算相對於其他科技之最大特點，為各國之國家政策扮演關鍵性決定角色，由此發現先進國家已將高速計算，列為重要國家科技競爭力之基礎條件。

爾後，進一步探究背後原因，由2000-2007年之文獻計量，及台灣未來前瞻需求二方面，探究高速計算在科學各領域之貢獻，以及對未來社會需求之重要程度，藉以瞭解各國國家政策持續投入的理由。最後由科技計畫投入、專利技術及市場分析三方面，分析台灣在高速計算目前投入現狀，瞭解台灣投入方式與國際間相對比較，藉以對未來發展提出可能建議。

本研究發現，隨美日中等國已將高速計算技術及應用列為國家重要政策，由國家層級之科技機構帶領執行，並投入十億美元以上之經費，開發高速計算技術及建置主機，及注入大筆經費支援高速計算相關應用之研發，以其厚植國家之研發能量。在此同時，由於台灣高速計算計算能量與模式，雖具一定之國際地位，但隨國際上進入PFlops新世代，台灣未來將面臨嚴峻挑戰。

因此，本研究建議，台灣應可建立國家層級之高速計算應用與技術政策，採整體性之國際趨勢觀察與策略規劃，找出台灣高速計算在科技體系中的角色，以及在國際間之定位，以期永續經營台灣之研發實力及動力。

目錄：

第一章　前言

1.1 高速計算技術發展歷史
1.2 研究目的及研究架構
1.3 研究方法及範疇

第二章　 高速計算發展軌跡與技術現況

2.1 高速計算主機發展現況
2.2 奈米尺寸處理器（nanoscale processor）的發展潛能況
2.3 量子計算技術發展現
2.4 生化奈米計算技術的發展
2.5 小結

第三章　 高速計算國家政策分析

3.1 標竿國家選定原則
3.2 標竿國家之高速計算重點政策
3.3 高速計算執行機構例舉
3.4 高速計算重點計畫之政府研發經費
3.5 高速計算重點計畫之主要應用領域
3.6 小結

第四章　 高速計算文獻計量分析

4.1 論文檢索結果
4.2 高速計算各國競爭力分析
4.3 高速計算論文品質分析
4.4 高速計算各國研發效率
4.5 高速計算應用領域分析
4.6 小結

 

第五章　 臺灣高速計算前瞻需求分析

5.1 從日本前瞻篩選之高速計算相關議題
5.2 計算物理前瞻議題分析
5.3 環境科學前瞻議題分析
5.4 能源科技前瞻議題分析
5.5 生物醫療前瞻議題分析
5.6 高速計算設施前瞻議題分析
5.7 小結

第六章　 臺灣高速計算研究計畫投入分析

6.1 檢索策略
6.2 歷年計畫件數及經費
6.3 研究計畫之領域分佈
6.4 研究人力
6.5 跨學門領域應用趨勢分析
6.6 小結

第七章　高速計算專利技術分析

7.1 專利檢索策略
7.2 專利管理面分析
7.3 研究計畫之領域分佈
7.4 國際專利分類分析
7.5 小結

第八章　高速計算市場分析

8.1 全球高速計算市場趨勢
8.2 全球高速計算應用狀況
8.3 國內高速計算市場現況
8.4 小結

第九章　結論與建議

9.1 結論
9.2 對臺灣之建議

致謝
參考文獻
附錄
附錄一 本研究HPC檢索關鍵字群組
附錄二 臺灣高速計算應用領域之議題