面向E级计算的海洋环流模拟

　　—LICOM获得第一届中科院先导杯并行计算应用大奖赛一等奖

　　在2020年8月26日落幕的第一届中科院先导杯并行计算大奖赛中，由中国科学院大气物理研究所和中国科学院计算机网络信息中心组成的“涡分辨率海洋环流模式LICOM”团队，获得了开放应用赛道的一等奖。团队成员包括王鹏飞、林鹏飞、姜金荣、刘海龙等多名老师和同学。

　　2020年3月启动的中科院先导杯并行计算大奖大赛，旨在突破计算机软件环境与学科应用方面的瓶颈，充分发挥超级计算对于科学发现以及科技创新的驱动力。大赛由曙光公司协办和技术支持，目标计算平台与地球模拟装置相同。大奖赛吸引了全国200多个重点高校、科研机构、知名企业的近500支战队、601名选手参赛，最终46支参赛战队从中脱颖而出进入决赛。依托于重点基金《涡分辨全球气候海洋模式及海洋气候效应研究》（41931183）、中科院先导专项和重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”，团队成员通力合作，LICOM3于2020年4月在昆山超算中心等系统上移植成功，5-7月继续优化和测试，进入历次月度应用赛道排行榜，并最终取得应用赛道一等奖的好成绩。

　　使用C++/HIP/F90混合编程的方式将我国自主发展的全球海洋环流模式LICOM3改写，成功实现了LICOM3模式的HIP版本(LICOM3-HIP)，其中90%以上的模式计算量由GPU完成。基于LICOM3-HIP实现了一个1/20度（约5km）的全球海洋模式版本，基准规模（384卡）测试计算速度可以达到CPU版的42倍；全机规模（26200卡）测试，可以实现2.7（模式年/天）的模拟速度；并初步完成了14年的积分。结果分析表明，模拟得到的海表高度和海表面温度等结果正确，可以应用于海洋环流研究、气候模拟、海洋业务预报等方面。这是首个在国产异构平台上可以常规运行的海洋环流模式，为今后气候模式更好地利用异构体系结构的超级计算机平台提供了重要参考。