全球未来10天的大气变化,能在多长时间内完成计算?中国科研团队给出了一个新结果:不到1小时。
9月15日,曙光8000气象领域重大应用成果发布会在郑州国家超算互联网核心节点举行。中国气象局地球系统数值预报中心与中科曙光联合宣布,依托曙光8000,MCV模式(原创高精度可扩展多矩大气模式)实现1小时内完成全球5公里分辨率、未来10天的天气预报计算,达到国际主流业务时效标准,并通过批量预报质量检验。
近年来,全球极端天气频发、精细化预报需求提升,数值预报必须在更高分辨率、更短时效、更强稳定性之间寻求新平衡。全国气象发展“十五五”规划提出,建成新一代地球系统数值预报模式,实现天气次季节—季节—年际—年代际尺度无缝隙全覆盖。
天气预报需要计算推演风、温度、水汽等要素如何变化。所谓5公里分辨率,可以理解为用间距约5公里的网格模拟全球大气,网格越细预测越精准,计算任务量也越庞大。
“很多科学计算场景,研究者可以灵活安排运算时间,但气象模式是一个生产系统,必须稳定、可靠、高效。”中科曙光高端计算总工程师卜景德解释,任何环节闪失都可能造成严重后果,这使得气象领域的应用成为检验算力平台综合能力的试金石。
曙光8000承担的正是这项庞大的运算。其采用CPU+GPU异构体系,支持异构算力的原生一体化融合,即高精度数值模拟与低精度智能计算高效协同,让不同类型的处理器分工协作。科研团队再围绕模式进行优化,使计算及时完成,预报结果经得起检验。
中国气象局地球系统数值预报中心有关负责人介绍,异构计算在支撑高分辨率数值模拟方面展现出极大潜力,成为国际主流数值模式科研团队的普遍选择。此次突破是自主数值模式与国产算力协同创新的重要成果,为我国气象预报领域向公里级乃至百米级持续推进奠定了基础。
目前,科研团队还完成了全球3公里分辨率模拟试验,为后续研究积累了经验,也关系着汛期防范、农田生产、航班调度和能源供应。未来,科研成果经过业务应用的检验,将逐步转化为公众服务。
曙光8000支撑国产大气模式,还为全行业带来三项可复制经验:工程化能力溢出,软硬件协同打磨的全栈优化经验可赋能多领域;国产软件范式跃迁,打破高端应用依赖国外软件的惯性;超融合算法普适,“物理模型+AI辅助”的高可靠路径为产业AI落地提供样板方案。
“我们的愿景是让高性能计算成为认识地球、预见未来的重要基础设施。”中科曙光董事长历军说,先进计算的价值要体现在解决重大科学问题、支撑产业创新的实际成果中,未来将持续深化与科研机构的合作,让更多前沿成果在国产平台上取得突破。
据介绍,曙光8000“超智融合”的计算方式,也正用于蛋白质研究、分子动力学、湍流模拟等领域,采用开放计算架构,支持常用科研软件和主流人工智能模型适配运行,通过国家超算互联网面向科研和产业用户提供服务,让更多团队有机会使用先进计算资源。(全媒体记者 王冰珂 郭丁然)
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