中科曙光Sugon

首页 >解决方案>行业解决方案与行业案例>气象海洋与环境

数值天气预报一体机解决方案


1.需求分析


近年来城市建设的快速发展、人民生活水平的日益提高,对气象部门提升业务预报能力和气象服务水平提出了更高的需求。全国各地开展针对本地区的精细化数值预报,是中国气象局倡导下的一个未来的发展趋势。但是地市级别的中小气象部门,要开展数值预报业务存在以下两个难题:


1. 高性能计算机设备,往往需要安装在昂贵的专业机房里,很多中小气象部门并不具备专业的机房条件;


2. 开展数值预报需要业务人员精通数值模式和高性能集群环境,熟悉Linux系统下的程序编译、运行、调试等专业知识,很多部门缺乏这种既懂气象又懂高性能计算的人才。


2.解决方案


针对目前开展数值气象预报存在的技术门槛高、设备要求高等问题,曙光公司专门为地市级中小气象局设计了傻瓜化的中尺度数值预报产品——第二代气象专用机。其采用的硬件计算平台是曙光公司专为气象领域定制的个人高性能计算机(PHPC),它在众多方面超越了传统机架式服务器、刀片服务器和机群服务器,是高稳定、高性能、低环境要求的新一代桌面型高性能计算机。它采用整体优化设计理念,有效降低了系统功耗,再加上其人性化的设计、很强的系统扩展能力、卓越的性价比和计算密度,可以在办公环境甚至恶劣的环境下正常工作。软件产品采用基于WRF的曙光中尺度气象预报系统。每天定时下载背景场资料,并可导入地面高空观测数据;自动完成前处理、模式计算和后处理,并生成WRF数值产品和图形产品。气象专用机可以应用于地市级中小气象部门,用于解决地市级3-15公里精度的中尺度数值天气预报问题。


2.1 方案拓扑图

曙光第二代气象专用机应用模式如下图所示:



2.2 系统组成

应用

设备

配置

单位

数量

计算模块

计算节点

PHPC200双路计算节点

CPU:2*Intel Xeon E5 2.4GHz十核心 
内存:64GB Registered ECC DDR4 2400MHz
硬盘:300GB热插拔2.5英寸SAS硬盘 
网卡:2*1000M;
HCA:1*EDR Infiniband/OmniPath子卡
操作系统:企业版Linux操作系统 

4

管理与登陆节点

PHPC200双路计算节点

CPU:2*Intel Xeon E5 2.4GHz十核心 
内存:64GB Registered ECC DDR4 2400MHz
硬盘:2*300GB热插拔2.5英寸SAS硬盘 
网卡:2*1000M;
HCA:1*EDR Infiniband/OmniPath子卡
操作系统:企业版Linux操作系统

1

机箱

PHPC200机箱

PHPC 200机箱

1

存储模块

共享存储系统

PHPC200存储模块

16Gb光纤存储,双控制器,提供12个3.5英寸SATA/SAS磁盘位,配置10个4TB SAS硬盘
配置8GB Cache,含锂电池,1+1冗余热插拔电源

1

网络模块

千兆以太网

PHPC200千兆交换模块

背板带宽96Gbps;
包转发率66Mpps;
对外提供9个千兆RJ45接口

1

IB高速网

PHPC200 高速交换模块

EDR Infiniband/OmniPath网络,单向100Gbps传输速度,延迟小于0.8us,对外提供12个100Gbps接口

1

管理控制模块

交互控制
系统

PHPC200 管理控制PC

提供2个千兆端口,2个USB端口,内置Windows操作系统,300GB硬盘

1

管理模块

PHPC200管理模块

标配一个,可选另一个模块,实现冗余,可实现共享USB功能、KVM切换、计算模块状态、故障定位、开关机等全方位管理控制监视功能;可选KVM Over IP功能模块;

1

集群系统软件

操作系统

企业版Linux操作系统 (64位)

1

曙光Gridview集群管理系统

曙光集群管理监控系统

1

曙光集群部署系统

1

曙光并行命令系统

1

曙光作业调度系统

1

并行编程环境和开发工具

GNU C/C++编译器,GNU Fortran77/90编译器

1

Intel C/C++编译器,Intel Fortran编译器

1

OpenMPI(支持Infiniband和以太网的MPI环境)

1

Mvapich2(支持Infiniband和以太网的MPI环境)

1

并行优化数学库和应用开发库

GOTO,LAPACK,ScaLAPACK,PETsc,FFTW,

1

ACML并行优化数学库

1

NCARG、Vis5D、GRADS、RIP4和NETCDF等


2.3 方案优势


曙光第二代气象专用机由于其独特的计算模块设计和人性化的预报软件开发,解决了地市级气象局实现数值预报面临的几大难题:


1. 不再需要昂贵的专业机房,针对办公环境优化,噪音低于52分贝,可以直接使用室内电源插座供电(16A);整机功耗低,无需额外配置专门的制冷设备。


2. 无需业务人员精通数值模式,基于最先进的中尺度预报模式WRF,全自动化运行,从背景场资料定时自动下载、前处理、模式计算到后处理生成数值预报产品,整个流程无需人工干预;


3. 单点产品制作到乡镇级别,模式参数化方案适应地方地区特征,模式预报产品种类、精度达到国内省会气象局相应水平,模式产品显示内容、形式及基于B/S的浏览方式简洁、美观。


4. 实现数值预报产品定时网上发布,方便对外交流;少量的初期投资,丰厚的后期回报,精细化数值天气预报尽在掌握。


5. 出厂预装和配置好气象预报应用软件。具备备份还原功能,无须担心预报系统的数据安全性问题。


6. 无须配备专门的系统管理人员,像操作PC一样简单,人人都能管理高性能计算机。



close

尊敬的客户您好:
由于本公司(曙光信息产业股份有限公司)日常研发出来的新产品、新部件数量较多,如果由于未能对官网的产品信息及时更新,而给广大用户带来不便,敬请谅解。如果您有购买需求,请联系本公司400-810-0466进行电话咨询或联系本公司销售人员进行询问。