海洋国家实验室：要用E级超算给海洋做“CT”

海洋国家实验室

　　4月1日消息，近日，国际高分辨率海洋与气候预测研讨会在青岛海洋国家实验室举行，海洋国家实验室是海洋国家实验室是目前唯一正式获批试点运行的国家实验室，为更好的推进各项海洋研究任务的开展，海洋国家实验室启动了高性能科学计算与系统仿真、海洋药物筛选、海洋科考船队等大型平台和海上试验场等大型设施建设，其超级计算机峰值性能超千万亿次，是我国海洋领域最快超级计算机，并正在规划升级到百亿亿次E级超算。高分辨率海洋与气候预测可以较精细的探测海洋潮汐、海浪等情况，相当于给海洋做“CT”，可以帮助人类了解神秘海洋。

　　高分辨海洋与气候预报对计算力的需求

　　高分辨率的海洋预报可以为海洋安全、海上活动、防灾减灾等提供更加科学的决策依据。同时也对超级计算的能力构成巨大挑战。目前，海洋气候分析模式大多数是在百公里级以上。高分辨海洋预报模拟会让预测的准确性大幅度提升，预测的结果将更加细致，但相对的计算量也会增加数百乃至上千倍。

　　清华大学地球系统科学系教授林岩銮表示，在海洋与气候预测领域，提高水平分辨率能解决非常多目前到达瓶颈的问题。推动海气耦合系统模式发展，建立模型的过程中，需要对每个海洋网格增强像素化，这样才能更好的解析中小尺度的气候变化过程。但是水平分辨率提高后，计算量级的增长也非常快，海洋国家实验室的千万亿次超算系统对提高观测水平，应对气候灾害，提升减灾防灾能力具有十分重要的现实意义。

　　给海洋做“CT”的超算长啥样？

　　高速均衡设计理念：海洋国家实验室设计构建的超级计算机遵循均衡设计的理念，具有“四个高”： 高计算性能、高速存储、高速互联、高效水冷。计算上采用业界最高密度的刀片服务器、最先进的100Gb OPA高速网络技术；存储方面选用高效稳定的高速并行存储系统，按需扩展，实测总带宽超过40GB/s；制冷选择业界先进的LCP液冷技术，系统整体PUE低于1.4。

　　海洋国家实验室超算是中国首套大规模Intel Omni-Path 高速网络的集群，作为一个多用户，多应用，多领域的平台，在其上运行的软件多达近百款，其中很多都是用户自研的应用，依靠智能的集群管理软件Cluster Engine，适配用户的应用，构建了一个易用、高效、稳定的超算平台，通过天眼应用特征分析软件，为海洋国家实验室提供了应用调优服务，使用户的应用运行效率达到最优。

　　未来，高性能科学计算与系统仿真平台将围绕国家海洋科技创新发展的重大应用需求，全面将国家互联网+、国家大数据、国家人工智能2.0等重大战略计划融合到海洋领域中，而海洋国家实验室所布局的海洋动力与气候、海洋药物与生物制药等学科，都对E级超算具有强烈的学科自身计算需求和学科之间的重大协同计算需求。为此，海洋国家实验室还将规划建设E级超级计算机的建设，全力打造海洋领域的国产化超算大科学装置。