科学与工程计算中的重大课题要求提供计算机系统具有3T的性能。目前，速度还慢1000倍左右，存储容量和I/O带宽差距更大。
3T是指1Teraflops计算能力；1Terabyte容量的主存储器；1Tera B/s 输入输出频带宽度
科学计算中的重大课题主要包括：
全球气候预报；基因工程；飞行动力学；海洋环流；流体动力学；超导建模；半导体建模；量子染色动力学；视觉,等
大规模并行处理（MPP）采用的关键技术主要有：VLSI技术，可扩展技术，和共享虚拟存储技术
虚拟共享存储器(Shared Virtuel Memory)，也称为：共享分布存储器(Distributed Shared Memory)是指物理上分布，逻辑上共享的存储器。
采用虚拟共享存储器的优点是编程容易，系统结构灵活，可扩充性好，有较好的软件移植性，程序的运行效率高。
与消息传递方式相比共享存储程序设计模型的运行效率高，其主要原因是：
(1) 数据块缓存在本地（内存或Cache中），可多次使用。
(2) 通信时间分散，提高了并行性。
(3) 扩大存储空间，减少换页操作。
虚拟共享存储器实现途径：
(1) 硬件实现，利用Cache技术。需要增加专用硬件。
(2) 操作系统和库实现，通过虚拟存储机制取得共享和一致性。
在松耦合的分布存储多处理机上，不需要增加任何硬件。
(3) 编译实现，自动将共享访问转换成同步和一致原语。
大多数系统采用途径(1)和(2)，或这两种途径结合实现。
2、同步的MIMD机器
大规模并行处理（MPP）将SIMD与MIMD的优点有机结合在一起。
CM-5的同步MIMD结构能够同时支持SIMD与MIMD两种并行计算方式。数据并行可采用SIMD模式、多SIMD模式或同步MIMD模式。
32到16384个处理器结点，每个结点有一个SPARC处理机，32MB存储器，64位浮点和整数操作，速度为128Mflops的向量处理部件。
控制处理机1到几十台，根据需要配置存储器和磁盘。
输入输出接口与图形设备、海量辅助存储器以及高性能网络相连。
占地面积为30米×30米，峰值速度超过1Tflops。
采用三个网络：数据网络、控制网络和诊断网络。
数据网络提供点对点通信。控制网络提供广播、同步、扫描和系统管理功能。诊断网络从后台访问所有系统硬件，测试系统完整性，检测和隔离错误。数据网络和控制网络有很好的可扩展性，与处理机类型无关。
可以划分成一个或多个分区供用户使用；
每个分区一台控制处理机，一组处理结点，数据和控制网络的专用部分。
允许任何分区中的进程可以访问任何I/O设备。