我國海洋模式研究借助“超算”獲突破

　　記者近日從國家海洋局第一海洋研究所獲悉，該所在國際上首次開展的全球空間分辨率約2公里的海浪數(shù)值模式研究，依托“神威·太湖之光”超級計算機進(jìn)行了全機測試。相關(guān)研究成為有“超算應(yīng)用領(lǐng)域諾貝爾獎”之稱的“戈登貝爾”獎今年6個候選獲獎項目之一。

　　據(jù)悉，超級計算機是世界各國競相角逐的科技制高點。今年6月，使用我國自主制造的“神威·太湖之光”超級計算機榮登全球超算榜首。為了讓中國超算不僅跑得快，更要用得好，科學(xué)家們正在進(jìn)行以實際應(yīng)用為導(dǎo)向的跨越式創(chuàng)新探索。

　　由海洋一所喬方利研究員率領(lǐng)的海洋與氣候數(shù)值模式研究團(tuán)隊和清華大學(xué)合作，突破了負(fù)載近絕對均衡、主從核協(xié)同計算框架設(shè)計和循環(huán)折疊優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，基于我國自主知識產(chǎn)權(quán)的MASNUM（海洋環(huán)境科學(xué)和數(shù)值模擬國家海洋局重點實驗室）第三代海浪數(shù)值模式，在國際上首次開展了全球空間分辨率約2公里的海浪數(shù)值模式研究，并依托“神威·太湖之光”進(jìn)行了全機測試，共使用1000多萬個CPU核，計算效率超過35%。

　　據(jù)了解，海浪災(zāi)害是對人類造成巨大影響的海洋災(zāi)害，嚴(yán)重威脅船舶航行安全和近海建筑物安全，并對氣候變化產(chǎn)生重要影響。海浪數(shù)值模式是預(yù)報海浪等海洋環(huán)境的核心工具，如同數(shù)碼相機拍攝照片的像素一樣，海浪數(shù)值模式分辨率越高，就會得到越精細(xì)、越準(zhǔn)確的預(yù)報。通常來說，數(shù)值模式分辨率每提高1倍，計算量就增加10倍，因此需要借助協(xié)同大規(guī)模計算提升計算效率。然而，協(xié)同大規(guī)模計算涉及諸多高新技術(shù)，目前在海洋領(lǐng)域，同時利用千核已屬大規(guī)模并行。自2010年起，海洋一所開始相關(guān)領(lǐng)域的集中攻關(guān)，在國家超算濟南中心進(jìn)行了13萬余核的全機測試。此次借助“神威·太湖之光”，又在國際上首次實現(xiàn)真實海洋模式超千萬核的高效大規(guī)模并行。研究人員表示，隨著海浪模式高效并行技術(shù)的實現(xiàn)，我國海洋環(huán)境預(yù)報的空間分辨率有望從幾十公里提高到公里量級，預(yù)報精度大大提高，海洋與氣候減災(zāi)防災(zāi)能力將得到極大加強。

　　“戈登貝爾”獎設(shè)立于1987年，是世界工程界三大最高獎項之一，每年頒發(fā)給當(dāng)年在高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最杰出的研究團(tuán)隊，此次是我國研究團(tuán)隊首次入圍。與海洋一所團(tuán)隊同時入圍的其他5個團(tuán)隊中，還有兩個來自中國，他們的研究同樣是依托于“神威·太湖之光”。（記者吳穎 通訊員 宋振亞）

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