开发具有先进概念的计算方法和理论，发展以新概念为基础的、具有每秒千万亿次以上浮点运算能力和高效可信的超级计算机系统、新一代服务器系统，开发新体系结构、海量存储、系统容错等关键技术。2009年6月，天津滨海新区与国防科技大学签署合作协议，确定在天津经济技术开发区共建国家超级计算天津中心，研制千万亿次超级计算机，建设大规模集成电路设计中心和基础软件工程中心及产业化基地。天津中心是中国首个国家超级计算中心，部署天河一号超级计算机，天河一号在投用时是世界最快的超级计算机。2009年11月，中国科学院和深圳市政