项目背景

　　统计数据显示，中国每年因气候变化和气候灾害造成的经济损失高达1800亿元，气候变化研究具有重要的社会、政治和经济意义。鉴于此，2009年清华大学成立了地球系统科学研究中心，并联合计算机系、环境系、核能研究院等院系成立了全球变化研究院，致力于研究全球气候变化背景下地球系统科学的前沿课题及其产生的社会经济影响，侧重于气候系统过程、地球系统模式、地球系统观察、全球变化经济学等研究，同时围绕全球气候变化问题开展系统科学研究和培养人才，以推动清华大学地学学科的发展。

　　清华大学所要建设的超级计算平台“地球模拟器系统”主要用于对地球的自然过程进行数值模拟，是包含高性能计算机、软件工具、支撑技术、并行应用软件、应用于一体的复杂系统，可以还原或预测地球自然变化过程，是人类认识地球的重要科研装备。科学家们借助这类系统，实现对洋流、大气、地壳等的仿真研究，是重大工程、重大经济政治问题的决策依据，在防灾减灾、防止气候变化等方面也具有重要作用。美国、日本等发达国家在上世纪就已经纷纷着手开展相关工作，并成功预测出2004年巴西海岸出现的热带风暴。

　　应用分析

　　随着科研院所对于高性能计算机的需求越来越高，应用的规模越来越大，如何在提高系统性能满足需求的基础上更好地为用户节省资金投入与能源消耗成为了当今高性能计算机技术所关注的焦点。本着对用户负责的方针，浪潮针对此次高性能计算机群需求，采用了众多的先进技术，基于Intel最新推出的32nm制程工艺英特尔？至强系列处理器的高性能天梭TS10000集群系统，旨在用国际领先的技术服务于高性能用户，为用户提供高效能、稳定的科学计算平台。基于英特尔？至强？处理器的服务器可自动、智能地实现性能与功耗平衡，支持服务器实时适应应用工作负载和用户需求，从而提供最佳性能。凭借多年来在高性能计算领域积累的丰富经验，浪潮针对性的优化配置，提供基的天梭TS10000高性能计算集群产品，充分提升应用效能的同时，为用户节省整体拥有成本。

　　解决方案

　　由浪潮搭建的清华大学“地球系统模拟器”超百万亿次超级计算机采用了超异构并行可扩展架构、超高计算密度模组化、分级聚合高速网络交换、PB级可扩展海量存储系统、自适应智能液态冷却系统等多项创新设计，达到国际领先水平。

　　高性能：采用CPU-GPU协同加速技术，配置最先进的IntelXeonX5670六核CPU，系统CPU计算峰值可达104万亿次/秒，GPU加速计算性能超过64万亿次，总计算性能达168万亿次每秒；

　　高密度：采用业界最高计算密度的浪潮刀片服务器，单机柜容纳200颗最新六核处理器，百万亿次超算系统在9个机柜中即实现。

　　高吞吐：采用领先的系统I/O技术，配置QDR Infiniband网络，可以保证计算节点之间实现40Gb/S的通信带宽，提供带宽20GB/s的总量达1000TB的海量存储系统。

　　高节能：采用业界最先进的密闭式水冷机柜技术，在机柜与制冷单元LCP之间形成封闭式冷热循环通道，充分保证高密机柜35KW电功耗的散热需求；整个系统绿色节能，所有计算节点均采用高效节能电源，刀片服务器电源转换效率达到94%以上，系统峰值运行功耗不超过350KW。

　　系统拓扑

　　客户收益

　　清华大学百万亿次超算平台是国内高校首台计算力破百万亿的计算平台，将为清华大学交叉学科研究提供服务，并为我国全球变化研究提供计算与数据服务。目前，该超算系统已承担联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告（IPCC-AR5）气候模拟、预测、评估试验的计算任务。