近日，中國(guó)高性能服務(wù)器領(lǐng)導(dǎo)廠商浪潮成功簽約中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所，浪潮天梭TS10000高性能計(jì)算集群將為南海海洋與大氣數(shù)值模擬提供高性能高可靠的超級(jí)計(jì)算平臺(tái)，從而提高南海近海風(fēng)暴潮的預(yù)報(bào)精度，更大限度的降低風(fēng)暴潮給南海近海居民造成的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷害等，并同時(shí)為我國(guó)的南海艦隊(duì)出行提供有針對(duì)性的氣候預(yù)測(cè)參考，從而為我國(guó)南海領(lǐng)域筑起一道安全屏障。
中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所是我國(guó)規(guī)模最大的綜合性海洋研究機(jī)構(gòu)之一，重點(diǎn)研究熱帶邊緣海海洋水圈-地圈-生物圈圈層結(jié)構(gòu)及其相互作用特征與演變規(guī)律，探討其對(duì)資源形成和環(huán)境變化的控制和影響，發(fā)展具有南海特色的熱帶海洋資源與環(huán)境過(guò)程理論體系和應(yīng)用技術(shù)，并根據(jù)我國(guó)實(shí)施“科技興海”戰(zhàn)略和維護(hù)海洋權(quán)益的需求，以南海區(qū)域海洋過(guò)程的理論創(chuàng)新為重點(diǎn)，推動(dòng)海洋應(yīng)用技術(shù)的重大突破，開展海洋礦產(chǎn)資源勘查、海洋生物資源利用、海洋工程環(huán)境與軍事環(huán)境評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)等方面與經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的重大科學(xué)問(wèn)題研究和成果轉(zhuǎn)化，為發(fā)展我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)和維護(hù)海洋權(quán)益做出基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和前瞻性貢獻(xiàn)。
浪潮天梭TS10000高性能計(jì)算集群將為中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所的“南海區(qū)域?qū)崟r(shí)海氣數(shù)值預(yù)報(bào)試驗(yàn)平臺(tái)”提供服務(wù)。該平臺(tái)主要對(duì)南海及周邊區(qū)域的大氣狀況進(jìn)行72小時(shí)(短期)和15天(中期)的預(yù)報(bào)，海洋環(huán)流模式采用較高分辯率的三維風(fēng)暴潮模式，并利用內(nèi)區(qū)域大氣模式所預(yù)報(bào)的風(fēng)場(chǎng)和氣壓場(chǎng)作為海洋風(fēng)暴潮模式的外強(qiáng)迫場(chǎng)，進(jìn)行48小時(shí)的風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)。該試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)時(shí)自動(dòng)獲取模式初始場(chǎng)和邊界場(chǎng)所需的各種分析資料，并每隔6小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行一次，及每天可做02、08、14、20點(diǎn)4次的預(yù)報(bào)。“南海區(qū)域?qū)崟r(shí)海氣數(shù)值預(yù)報(bào)試驗(yàn)平臺(tái)”曾多次準(zhǔn)確預(yù)報(bào)了臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴等自然海洋災(zāi)害，如超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“凡亞比”、“鮎魚”的強(qiáng)度、移動(dòng)路徑等，為國(guó)家和南海沿海居民降低了經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。“南海區(qū)域?qū)崟r(shí)海氣數(shù)值預(yù)報(bào)試驗(yàn)平臺(tái)”的建立，為研究南海海洋環(huán)流與渦漩、海洋內(nèi)部混合及海氣相互作用機(jī)理等提供重要的診斷分析手段，為南海海洋所“十二五”承擔(dān)的“973”國(guó)家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“南海海氣相互作用與海洋環(huán)流和渦旋演變規(guī)律”的順利開展和實(shí)施提供必要的技術(shù)支持與保障，亦為今后發(fā)展完全耦合的高分辨率海-氣-浪耦合模式和實(shí)時(shí)資料同化系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
南海區(qū)域?qū)崟r(shí)海氣數(shù)值預(yù)報(bào)試驗(yàn)平臺(tái)
為做好本次系統(tǒng)建設(shè)，南海海洋所的技術(shù)專家針對(duì)應(yīng)用需求、系統(tǒng)建設(shè)等組織了多輪論證研討，考慮到研究業(yè)務(wù)和系統(tǒng)的安全性及重要性，項(xiàng)目確定了以國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算廠商建設(shè)為主的思路，專家們要求參與該項(xiàng)目的國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算廠商必須具備同等經(jīng)驗(yàn)的高性能計(jì)算系統(tǒng)建設(shè)、軟件應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，且最好能有實(shí)際應(yīng)用案例，尤其在海洋與大氣領(lǐng)域要具備非常豐富的能力和經(jīng)驗(yàn)。在這個(gè)原則下，南海海洋研究所的專家深入考察了多個(gè)國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算廠商，組織了高規(guī)格、高要求的方案遴選，最終專家一致選擇了浪潮中標(biāo)。那么浪潮具備哪些優(yōu)勢(shì)從各廠商中脫穎而出，最終承擔(dān)起建設(shè)預(yù)測(cè)南海海洋氣象的高性能計(jì)算系統(tǒng)的大任呢?
1 豐富的超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)建設(shè)及海洋氣象領(lǐng)域應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)
十一五期間，浪潮參與了國(guó)內(nèi)多臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)如國(guó)家超算天津中心“天河1A”和國(guó)家超算濟(jì)南中心“神威藍(lán)光”的研發(fā)工作，積累了豐富的尖端研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。浪潮為清華大學(xué)定制設(shè)計(jì)的172萬(wàn)億次“地球系統(tǒng)模擬器”是中國(guó)研究全球氣候變化的重要超算平臺(tái)并已完成IPCC AR5的計(jì)算任務(wù)，浪潮為中國(guó)海洋大學(xué)建設(shè)的超級(jí)計(jì)算機(jī)幫助科學(xué)家在海洋環(huán)境與氣象研究領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果。南海海洋研究所的專家在實(shí)地考察清華大學(xué)以及中國(guó)海洋大學(xué)的超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)后，對(duì)浪潮的超算系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)水平與領(lǐng)先的應(yīng)用能力給予了高度評(píng)價(jià)。
2 高性能高可靠，總體設(shè)計(jì)性能超百萬(wàn)億次
浪潮為中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所提供的這套超算系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)性能超過(guò)百萬(wàn)億次，一期系統(tǒng)建設(shè)計(jì)算能力達(dá)到50TFlops存儲(chǔ)容量達(dá)到400TB。
整體集群大規(guī)模部署浪潮高密度刀片服務(wù)器NX5440，采用性能強(qiáng)勁的Intel Sandybridge系列處理器，每臺(tái)刀片機(jī)箱可支持20個(gè)雙路刀片節(jié)點(diǎn)是業(yè)界最高計(jì)算密度的HPC刀片，同時(shí)支持雙路和四路刀片混插，支持內(nèi)置冗余Infiniband 高速交換模塊、冗余以太網(wǎng)交換模塊、冗余管理模塊、所有電源風(fēng)扇模塊支持冗余熱插拔，企業(yè)級(jí)的領(lǐng)先設(shè)計(jì)使得刀片服務(wù)器在高性能的同時(shí)還具備了最高的可靠性有效避免系統(tǒng)故障。
集群采用浪潮自主研發(fā)的八路服務(wù)器TS850做為胖節(jié)點(diǎn)，支持八顆E7-8837處理器，支持硬件分區(qū)，同時(shí)最高支持至2TB內(nèi)存，滿足用戶最極端的計(jì)算需求;集群采用浪潮專業(yè)化存儲(chǔ)構(gòu)建浪潮并行文件系統(tǒng),采用雙RAID架構(gòu)設(shè)計(jì),元數(shù)據(jù)和對(duì)象數(shù)據(jù)物理分割,充分保證穩(wěn)定性和用戶數(shù)據(jù)安全，存儲(chǔ)帶寬大于每秒3GB/s;計(jì)算網(wǎng)絡(luò)則采用QDR IB全線速互聯(lián)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，延遲表現(xiàn)優(yōu)異，千兆集中管理網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立IPMI網(wǎng)絡(luò);另外配置浪潮專業(yè)定制化的集群管理調(diào)度軟件解決方案，集中監(jiān)控調(diào)度集群各種資源狀態(tài)。
3 重視應(yīng)用，定制專屬應(yīng)用軟件，滿足海洋大氣應(yīng)用嚴(yán)苛要求
浪潮始終把客戶應(yīng)用需求擺在第一位，考慮到用戶對(duì)于海洋氣象應(yīng)用的需求，浪潮與氣象科學(xué)家共同研發(fā)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)軟硬件一體化解決方案，在浪潮提供的高性能計(jì)算集群系統(tǒng)上，專門為氣象用戶提供了“數(shù)值模擬支撐系統(tǒng)”的應(yīng)用軟件，使得整體系統(tǒng)應(yīng)用效能大幅提升。同時(shí)，浪潮還將發(fā)揮浪潮-Intel并行計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將最新的MIC融核技術(shù)應(yīng)用到數(shù)值氣象模擬軟件的前沿研究中。
浪潮具備大型超算系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，并提出高性能高可靠的軟硬件一體化解決方案，在此基礎(chǔ)上為用戶按需定制專業(yè)應(yīng)用軟件，重視用戶的應(yīng)用需求。此次浪潮為南海海洋所建設(shè)大型超算系統(tǒng)，是浪潮在海洋氣象領(lǐng)域的又一次重大突破，浪潮將繼續(xù)為我國(guó)的海洋大氣研究，為科技興海戰(zhàn)略等提供更好的方案和服務(wù)。
