中国建成子午工程专用12万亿次超级计算机

资料图：子午工程示意图，主要以东经120°和北纬30°检测台链组成

资料图：中国目前最快的“天河一号”计算机，运算速度每秒1206万亿次

　　近日，国家重大科技基础设施子午工程专用高性能计算平台――12万亿次刀片式超级计算机建成。子午工程专用高性能计算平台是子午工程研究与预报系统的核心硬件设备，为子午工程的运行计划的制定、子午工程物理与应用预报模式的大规模计算以及空间环境数据的三维可视化提供支撑。

　　子午工程专用高性能计算平台的刀片式超级计算单元由1024颗INTEL Xeon E5450(主频3.0GHz、内存16GB)CPU构成，计算刀片之间的通信通过目前最先进的全线速、无堆叠20Gb Infiniband高速互连网络完成，支持并行软件和并行运算及开发环境(GNU和Intel C/C++ 、Intel fortran、MPI)，其计算峰值为12.28万亿次、Linpack性能为10.33万亿次;专用高性能计算平台的存储单元为全光纤SAN架构，I/O结点配备了4路4核Intel Xeon E7440处理器，采用并行文件系统，支持基于阵列的快照和克隆及异地远程同步和异步镜像复制等;专用高性能计算平台的虚拟现实可视化及数字视频会议单元采用SGI32核CPU、NVIDIA Quadro FX 4600专业图形生成器，两台高清分辨率三片多晶硅LCD的BARCO iCon H600投影机以实现背投、被动全三维立体可视化表达。

　　专用高性能计算平台经过半年的试运行，已有效集成子午工程L1-磁层-电离层因果链物理模式、数值磁层库软件及地磁暴预报模式、电离层预报模式、多站点中层大气气候模式等五个空间天气物理与应用预报模式，使得240*160*160 网格规模下的地球磁层准稳态解的模拟计算时间由过去的三个月缩短为三天，模式计算数据与空间环境监测数据的展示实现了由二维平面向三维立体的本质转变，极大提升了系统开展子午链模式与基于子午链的空间天气预报方法的综合研究能力，在两种主要的行星际扰动(动压脉冲、激波)与地球磁层相互作用、太阳高能粒子传播与加热机制及磁层电流体系研究方面取得了一些非常重要的阶段性成果，特别是发现在IMF南向时，弓激波和磁层顶均对越尾电流供电的创新结果引起了国际同行的高度关注。

　　这样一个资源共享、信息交互的协同工作平台的建成有助于进一步充分利用子午工程空间环境监测系统的观测能力和产出，开展和组织灾害性空间天气事件的连锁过程、时变模式及空间天气变化规律的系统研究，直接服务于子午工程整体建设目标的实现。

　　专用高性能计算平台已通过中科院空间科学与应用研究中心组织的测试与验收。

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　　子午工程：如果没有了现代空间技术的广泛应用，卫星电视、电话、导航、气象预报，甚至连银行和政府部门的运作，都将受到极大的影响。然而，这些空间技术设备，却要时刻面对空间灾害性天气的挑战，以避免卫星失效、通信中断以及导航混乱等状况的发生。

　　为进一步提高对空间天气状况的认知水平，2008年1月5日，中国空间科学领域的首个重大基础设施――东半球空间环境地基综合监测子午链(下称子午工程)正式启动。

　　子午工程将利用东经120度子午线附近，北起漠河、经北京、武汉，南至海南并延伸到南极中山站，以及东起上海、经武汉、成都、西至拉萨的沿北纬30度纬度线附近现有的15个监测台站，建成一个以链为主、链网结合的，运用地磁(电)、无线电、光学和探空火箭等多种手段的监测网络。

　　这一网络将可连续监测地球表面20―30公里以上，直至几百公里的中高层大气、电离层和磁层。此外，它还可以对距离地面十几个地球半径以外的行星际空间环境中的地磁场、电场、中高层大气的风场、密度、温度和成分，电离层、磁层和行星际空间中的有关参数进行监测。

　　这一大型空间环境地基监测系统预计总投资1.7亿元人民币，由中国科学院牵头，国家发展和改革委员会、国家地震局以及信息产业部等七个部委都参与了这一项目。

　　刀片式服务器：刀片式服务器是一种HAHD(High Availability High Density，高可用高密度)的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，可以共享资源，为相同的用户群服务。