M-pro刀片服務(wù)器與數(shù)值預(yù)報(bào)模式的完美結(jié)合

河南省安陽(yáng)、濮陽(yáng)、南陽(yáng)等地環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)的計(jì)算系統(tǒng)主要由曙光自主研發(fā)的M-pro刀片服務(wù)器構(gòu)建，主要負(fù)責(zé)主數(shù)值模式并行計(jì)算，在滿足氣象模式、空氣質(zhì)量模式、數(shù)據(jù)同化、集合預(yù)報(bào)等的超高計(jì)算量需求時(shí)具有顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

E3 v5?強(qiáng)勁的單核性能

M-Pro節(jié)點(diǎn)采用Intel最新Skylake架構(gòu)的Xeon E3-1200 v5系列處理器，該處理器具有更高的主頻和更高的單核計(jì)算峰值、更高的單核內(nèi)存性能、更高的單核網(wǎng)絡(luò)帶寬,可提供比普通雙路計(jì)算節(jié)點(diǎn)更為強(qiáng)勁的單核性能，能夠更輕松地應(yīng)對(duì)計(jì)算密集、訪存密集、通信密集型應(yīng)用。

Multi-Host?更先進(jìn)的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

針對(duì)普通雙路節(jié)點(diǎn)上相鄰兩顆CPU上的進(jìn)程跨節(jié)點(diǎn)通信性能不足且不均勻的問(wèn)題，曙光選擇利用先進(jìn)的Multi-Host高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為解決方案。基于100Gb/s EDR InfiniBand Multi-Host技術(shù)可以讓多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)0.6us超低延遲、單核網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到6.25Gb/s，是普通雙路節(jié)點(diǎn)的兩倍多該技術(shù)，已經(jīng)被Facebook主導(dǎo)OCP組織認(rèn)定為服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

顯著的數(shù)值模式性能及性價(jià)比提升

M-Pro架構(gòu)服務(wù)器相比普通雙路計(jì)算節(jié)點(diǎn)實(shí)測(cè)應(yīng)用性能顯著提高。如嵌套網(wǎng)格空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)（NAQPMS）及其WRF中尺度氣象模式等測(cè)試數(shù)據(jù)都展現(xiàn)了近150%的性能提升。從成本角度來(lái)說(shuō)，則相當(dāng)于為客戶節(jié)約了30%的服務(wù)器購(gòu)置投入。

嵌套網(wǎng)格空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)（NAQPMS）的設(shè)計(jì)是以我國(guó)當(dāng)前計(jì)算硬件條件和業(yè)務(wù)水平為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)城市群大氣復(fù)合污染的排放、輸送、演變特點(diǎn)，綜合評(píng)估多個(gè)有代表性的數(shù)值模式。

空氣質(zhì)量模式的氣象驅(qū)動(dòng)場(chǎng)由美國(guó)美國(guó)環(huán)境預(yù)測(cè)中心（NCEP）、美國(guó)國(guó)家大氣研究中心（NCAR）等科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新一代中尺度氣象模式WRF（Weather Research and Forecast）提供，可應(yīng)用于幾百米到幾千公里尺度范圍，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括理想化的動(dòng)力學(xué)研究（如大渦模擬、對(duì)流、斜壓波）、參數(shù)化研究、數(shù)據(jù)同化、業(yè)務(wù)天氣預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、模型耦合、教學(xué)等。

未來(lái)，曙光將積極發(fā)揮M-Pro刀片服務(wù)器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，助力實(shí)現(xiàn)更精確空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)、更精細(xì)環(huán)境監(jiān)測(cè)治理，推動(dòng)曙光大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略在氣象行業(yè)的部署和落地，為實(shí)現(xiàn)人類“天藍(lán)、水清、土凈”的目標(biāo)不斷努力。

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