重建-刘亚男
气象专用计算机系统解决方案
项目背景:
曙光气象专用高性能计算机系统是
曙光信息产业(北京)有限公司推出的并行计算机系
统,具有操作非常简单、实用性强、
全自动运行、高度可管理、高性能价格比等诸多优点。
曙光气象专用高性能计算机系统安
装了目前在国内数值天气预报领域处于领先地位的
NCAR
MM5
气象模式。
随着计算机技术的飞速发展
,MM5
所使用的计算平台发生了显著的变化,从仅可用于
CRAY
等巨型机过渡到大量使用于通用计算机,
并从单个
CPU
发展到多个
CPU
p>
分布式和共
享式内存并行计算。
计算效率的
迅速提高,
使得中尺度模式走出了少数研究中心,
得到了越
p>
来越广泛的应用,并从单纯研究手段逐渐成为了实时业务预报的工具。
MM5
中尺度数值模式可考虑高分辨的地形和陆面使用状况等重
要的局地迫动因子,
并可
使用复杂的物理参数化方案,
来研究和预测高分辨的局地中尺度天气现象,
其相对于大模式
的灵活性、细致性,使其应用范围迅速扩大,如各种中尺度天气系统的研究;实时预报;中
尺度集成预报;区域气候预报;航空航海的气象保障;利用
MM5
来模拟产生军事训练和分
析的协同环境;在空气质量和大气化学研究中
的应用等等。
曙光气象专用高性能计算机系统完全实现了软硬件一体化,气
象专用软件是基于曙光气
象专用高性能计算机系统上开发完成的,
经过了气象行业权威专家的测试,
完全可以用于局
部地区的实
时气象预报和科学研究需要。
曙光气象专用高性能计算机安装了系统软硬件运行
状态监控系统,
使用户对机器的运行情况一目了然,
无需专业培训,
使用起来亦可得心应手。
市场定位
:
曙光气象专用高性能计算机系统是
一款功能强大、市场竞争力颇强的计算机系统。对于
一般经济条件有限的气象单位进行中
尺度模拟的业务和试验,确是一种切实可行的选择。
MM5
中
尺度预报模式特别适用于省、
市、
地区级的气象部门开展当地有
限区域的天气预
报业务和相关的气象研究。
曙光气
象专用高性能计算机系统既可以解决普通业务人员对数值预报所需的超大规模计
算能力和
平台的缺乏;
也可以满足资深气象技术人员对预报模式和预报算法的进行深入研究
的需要。
技术路线
:
曙光公
司依托国家智能计算机研究开发中心(
NCIC
)和国家高性能
计算机工程中心
(
NCHFC
)两大国
家级研究中心的强大技术实力,多年来致力于振兴民族高性能计算机产
业。曙光气象专用
高性能计算机系统的技术思想主要来源于曙光公司成熟产品,包括每秒
4000
亿次运算能力的曙光
3000
超级服务器(被评
为
2001
年中国十大科技进展)
,<
/p>
TC1700
集群式超级计算机,
以及其
他曙光服务器功能性实用产品。
气象专用高性能计算机系统的问
世标志着曙光公司在提升国产高性能计算机的应用水平、
产品化能力,
< br>适应市场、
满足市场
需求等方面又取得了长足的进步。<
/p>
在应用方面,曙光公司致力于为用户提供简单实用的功能性产
品,即:为用户解决实际
应用问题。一方面,将用户从繁琐的重复性的手工操作中解放出
来,极大地提升工作效率;
另一方面,
将用户的实际应用需求融
入到产品设计之中,
将用户所需的整体应用解决方案转
化为一款
实用的功能性产品。
技术特色
:
曙光气
象专用高性能计算机系统集曙光公司研制大规模超级服务器机群技术和服务器软
硬件设计
技术于一体,
开发了一批具有自主知识产权、
技术先进、
具有极强市场竞争力的软
硬件配套产品,
使之
成为一款符合中国用户使用习惯、
具有中国特色的气象专用高性能计算
< br>机产品。
1
.操作简便、全自动运行
曙光公
司针对数值天气预报应用而设计,易操作、易使用、实用性强。曙光气象计算机
专门设计
了
”
傻瓜化
”
用户操作,
系统每天可以自动定时定点进行业务系统预报,
从数
据下载
导入、
系统资源分配、数值计算、数值分析到绘出气象图
形的整个流程全自动完成,不需要
人工干预。
这套系统大大减少
用户每天枯燥的重复劳动,
避免经常出现的人为操作错误;
也<
/p>
节约了用户操作的时间,
极大地提高了用户工作效率。
在系统自动运行期间,
用户可以随时
地通过图形界
面监控整个系统的运行。
对于用户而言,
几乎不需要任何计算
机系统知识的培训,
就可以快速掌握整个预报系统。
2
.贴近用户应用的流程和界面
曙光公
司针对
MM5
数值天气预报模式,专门设计了用户图形操作界面
。图形界面完全
按用户的实际操作流程来设计,界面简洁、使用方便。
< br>
这套
MM5
的作业流程监控系统可以显示流程的运行情况,模
块的输出信息,和处理的
时间进度,整个流程尽在用户的掌控之中。
3
.计算能力强、高速完成实时预报任务
曙光气
象专用高性能计算机系统具有超强的计算能力,
完全能在期望的时间内完成任务,
提供满足需要的气象数值产品。
权威测试数据表明,
< br>曙光气象专用高性能计算机系统的极好
的计算能力,完全可以满足区域范围气象预
报的实时性要求。
曙光气象专用高性能计算机系统根据用户的不同需求,定制了
不同配置的产品,具有不
同的计算能力和数据传输能力,可满足各方面的需要。
4
.一机多用、实用性强
这款专
用高性能计算机系统,既可以作为业务预报系统,又可以作为气象研究和测试的
平台,<
/p>
一机多用。
用户可以根据自己的需要进行调试运行,
系统也提供可以保存数据的功能,
使得用户可以对以往一个月内不满意的预报
进行重新计算和分析,
最大限度地满足了用户的
需求调试系统。
同时提供调试系统到业务系统的导入功能,
使得用户自己刚刚研
发出的产品
马上可以转换为业务预报系统。
5
.软硬件一体化
曙光高
性能计算机是目前国内性能最高的商品化的通用并行计算机系统。这套气象专用
计算系统
是完全基于曙光并行计算机开发的,
软硬件的紧密结合,
可以充
分发挥整个系统的
最高性能。
一般而言,系统的整体性能并不单
独由硬件配置或运算效率来决定,而是取决于整个系
统中存在的
”
性能瓶颈
”
因素。
< br>曙光气象专用高性能计算机系统在曙光高性能计算机平台上进
行了周密测试,针对
所发现的系统硬件性能瓶颈和软件并行效率进行了大量的系统优化工
作,有效提升了系统
的整体性能和运行的稳定性。
6
.系统监控和管理
曙光气
象专用高性能计算机系统利用简单直观的管理工具来管理整个机群,极大地提高
了工作效
率。
曙光气象专用高性能计算机系统的监控工具可以监控到整个机群的软硬件运行
状态,如:整个系统工作环境,各节点
CPU
和内存的使用率,网络流量,各节点温度,风
扇转速,
直流电压
等等,
使系统管理员对各节点的情况一目了然。
监控工具同时提
供了报警
功能,当出现故障点时(如温度异常、风扇停止转动等)
,可以及时提醒系统管理员进行处
理,避免或减少系统故障和由其引起的用户损失。<
/p>
系统规模越大,系统管理和监控的效率越高。
7
.系统扩展性好
曙光气
象专用高性能计算机系统的机群式架构决定了其具有优异的动态扩展性。根据用
户应用需
要,系统选择了扩展能力很强的通用节点,节点总数可扩展到
64
个以上。尤其需