高性能计算技术在气象部门的应用

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1、2014年4月计算机工程与设计Apr．2014第35卷第4期C0~Ⅱ’UTERENGINEERINGANDDESIGNv01．35No．4高性能计算技术在气象部门的应用王彬(国家气象信息中心中国气象局，北京100081)摘要：针对气象领域对超级计算能力的强劲需求，介绍了高性能计算技术概括与发展动态，分别从国外和国内两个角度分析了气象部门高性能计算技术应用情况和技术特，最，指出高性能计算系统是中国气象信息系统的核心组成部分之一，并着重展望了中国气象部门高性能计算应用趋势，提出未来高性能计算技术将与气象预报应用将日益融合，不断创新发展。关键词：高性能计算；气象部门；应用；气象数值模式；超

2、级计算机中图法分类号：TP338．6文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)04—1476一04Applicationofhighperformancecomputingtechn0109yinmeteorologicaldepartmentWANGBin(NationalMeteor0109icalInfomationCenter，ChinaMeteor0109icalAdminist枷on，Be的ing100081，China)Abst翰ct：AimingatthestrongdemandforsupercomputingpOwerinmeteorologicalf

3、ield，thetechn0109yoveⅣiewanddevelop—menttrendsofhighperfomancecomputingareintroduced．Fromtheperspectivesofabroadanddomestic，theapp“cationstatusandcharacteristicsofhighperfo矾ancecomputingareanalyzedinmeteomlogicaldepartment．Itispointedoutthathighperfor-mancecOmputersystemisoneoftheessentialcompo

4、nentsofChina’smeteorologicalinfomationsystem．SpecialattentionispaidtotheoutloOkofhighperfomancecomputinginChina’smeteorologicaldepartment．Itisputforwardthathighperfomancecomputingtechnologyandweatherpredictionapplicationwillbeevenmoreincreasin91yintegrated，andexpectinnovativedeve—lopmentinthefu

5、ture．K9ywords：highperfommce咖puting；meteOrolpgicalde耻Inn】舳t；application；Ⅱ1eteorolo百calnumericalrrK)dels；supercOmputerS经成为计算机科学技术的一个重要分支，主要是指从体系O引言结构、并行算法和软件开发等方面研究开发高性能计算机高性能计算通过并行计算的方式解决对超级计算性能的技术，高性能计算是继理论科学和实验科学之后科学研的需求。气象是高性能计算的重要应用领域之一。随着气究的第三大支柱。从更广泛的视野来看，高性能计算已不象数值预报业务与科研工作的快速发展，气象高性能计算仅限

6、于并行计算，与分布式计算、网格计算、网络计算、的需求激增，中国气象部门的高性能计算能力有了长足的云计算等密切联系并日益融合。进步，应用水平不断提高，为提高气象业务信息化能力做根据FlyTln分类法[2]，现代的高性能计算机系统大都出了重要贡献。属于MIMD(多指令流多数据流)类型的计算机。MIMD从结构上和访存方式上，又可以分为：1高性能计算技术概述与发展趋势结构模型：PVP(并行向量处理机)，sMP(共享存储1．1高性能计算技术概述型多处理机)，MPP(大规模并行处理)，DSM(分布共享根据文献[1]中的定义，高性能计算(highperfo卜存储)，cow(工作站集群)。mance

7、computing，HPc)泛指量大、快速、高效的运算。访存模型：uMA(均匀存储器存取)，NUMA(非均通常也把高性能计算称为超级计算。目前，高性能计算已匀存储器存取)，cOMA(只用高速缓存的存储器结构)，收稿日期：2013一05一09；修订日期：2013一07一z2基金项目：公益性行业(气象)科研专项基金项目(GYHY201106009、GYHY201306062)作者简介：王彬(1976一)，男，黑龙江伊春人，博士，正研级高级工程师，研究方向为气象