環(huán)保應用高性能計算流程圖

數(shù)值預報工作需要在限定時間內(nèi)完成大量環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理，并對計算結(jié)果的準確性有非常高的要求，才能讓政府、機構和企業(yè)對外提供及時、準確的空氣質(zhì)量服務。從技術角度來看，數(shù)值預報是典型的計算密集型應用，對高性能計算平臺的計算能力要求極高。

高性能計算如何服務環(huán)境監(jiān)測預報應用

浪潮是國內(nèi)高性能計算的領導廠商，在多個行業(yè)中積累了豐富的應用經(jīng)驗。在環(huán)境監(jiān)測領域，浪潮早在2010年上海世博會期間就為上海環(huán)境監(jiān)測中心建設了一套污染預測高性能系統(tǒng)，在2012年全運會期間又為濟南環(huán)境監(jiān)測中心建設了一套污染預測高性能系統(tǒng)。

通過自身專家團隊以及同相關研究機構的合作，浪潮在精準氣象預測預報、大氣污染集成預報和智能融合、數(shù)據(jù)綜合分析和同化利用、大規(guī)模實時仿真及動態(tài)排放分析等方面取得了相當多的研究成果，對國際上主流的多種數(shù)值預報模式具有第一手的經(jīng)驗。

多模式環(huán)境預測預報框架

省市環(huán)境監(jiān)測預報高性能解決方案

據(jù)悉，這些省市在計算平臺采用了浪潮天梭TS10000高性能集群系統(tǒng)，從而為環(huán)境監(jiān)測中心打造了高效能、高帶寬、易管理的計算系統(tǒng)。

這套解決方案采用了浪潮Nx5440M4刀片服務器，可以在8U空間內(nèi)容納20個超高密度計算刀片，單刀箱實現(xiàn)16.6萬億次超強計算能力，非常適合于計算密集型任務;在互聯(lián)網(wǎng)絡采用FDR Infiniband互聯(lián)技術，滿足大量數(shù)據(jù)交換要求。

海量存儲技術也應用于高性能計算平臺，通過部署浪潮TStor高帶寬并行文件存儲系統(tǒng)，具備良好的擴展在2個IO節(jié)點即實現(xiàn)了每秒GB級別的超高吞吐帶寬，滿足計算對于快速數(shù)據(jù)讀取的要求。

由于采用了先進的集群統(tǒng)一服務平臺Cluster Engine，全面實現(xiàn)了集群的監(jiān)控、管理、報警、作業(yè)調(diào)度等各方面工作。通過定制化的作業(yè)模板與工作流、靈活高效的作業(yè)調(diào)度策略、實用的僵尸進程處理、Checkpoint應用功能、獨特的能耗管理功能、應用負載分析、自動數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計分析等，大幅了降低HPC系統(tǒng)管理使用難度。

目前，基于高性能計算集群的空氣質(zhì)量檢測預報業(yè)務運行良好，由此可以看到高性能計算在空氣質(zhì)量數(shù)值預報領域正在發(fā)揮出越來越重要的作用，這將讓“APEC藍”從曇花一現(xiàn)變成一種長期的現(xiàn)象。未來，人們會擁有一片干凈剔透的藍天。

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