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曙光8000支撑国产MCV模式获突破 一小时可算全球十日风雨
2026年09月22日 13:50:20
来源：化工仪器网 作者：羊舌木 点击量：4930
9月15日，曙光8000气象领域重大应用成果发布会在郑州国家超算互联网核心节点举行。
2026年9月15日，曙光8000气象领域重大应用成果发布会在郑州国家超算互联网核心节点举行。中国气象局地球系统数值预报中心与中科曙光联合宣布，依托曙光8000，MCV模式(原创高精度可扩展多矩大气模式)实现1小时内完成全球5公里分辨率、未来10天的天气预报计算，达到国际主流业务时效标准，并通过批量预报质量检验。
全球未来10天的大气变化，能在多长时间内完成计算？中国科研团队给出了一个新结果：不到1小时。
这项成果来自两个重要支撑：一是中国气象局地球系统数值预报中心自主研发的MCV模式，这是物理方程驱动的数值天气预报模式；二是中科曙光研制的曙光8000超集群，这是国内首个全国产十万卡级AI超集群。正是两者的结合，使中国自主物理大气模式与国产超大规模异构算力实现协同突破，进入国际下一代高分辨率气象模式竞争的第一梯队。此前，我国上一代GRAPES/CMA-GFS全球模式分辨率为12.5公里。
所谓5公里分辨率，可以理解为用间距约5公里的网格模拟全球大气，网格越细预测越精准，计算任务量也越庞大。分辨率从12.5公里提升到5公里意味着什么？中国气象局地球系统数值预报中心首席科学家陈起英在接受媒体采访时表示：“分辨率的提升带来暴雨强度、台风强度预报准确性的提高。”
中国气象局地球系统数值预报中心高级工程师蒋沁谷分析：“模式分辨率每提升一倍，水平格点增加4倍，时间步长缩短一半，计算量至少增长8倍；如果垂直方向再加密，可以达到16倍。”从几十公里向5公里推进时，计算量呈指数级增长。
如今，在公里级分辨率下，传统CPU架构已经不能在规定时间内完成整个预报。为应对这一挑战，蒋沁谷提出：“为了应对分辨率提升后的计算量指数级增长，团队根据国内高性能计算机发展趋势，选择和中科曙光联合，探索在国产异构加速卡算力上把数值预报计算效率大幅提升，满足实际业务运行的时效性要求。”
围绕计算效率、运行稳定性和结果可靠性，MCV模式与曙光8000展开联合攻关。中科曙光高端计算总工程师卜景德表示：“双方建立联合团队，从算法设计到关键环节深入学习，从并行优化和体系结构思路对程序进行系统化升级改造，实现了数倍的性能提升。”卜景德用“皇冠”来形容气象应用对算力平台的意义。他说：“很多科学计算场景，研究者可以集中跑一些任务，但气象模式作为生产系统，实现业务化就必须实现稳定、可靠、高效，对算力平台的稳定性要求极其严苛。”
曙光8000能够承接这项任务，与系统设计思路有关。卜景德介绍：“曙光8000在系统设计之初就做了面向应用级别的设计，包括超智融合全精度、网络设计、存储系统设计、高可靠高稳定性设计，这些设计是应用能快速跑起来、跑得稳的基础。传统超算系统偏重机器建设，曙光8000整个系统在立项之初就把应用作为很核心的重要方向，汇集了国内顶尖应用团队联合攻关。”
气象数据规模不容忽视。卜景德说：“气象局系统合作中有几百PB的数据，一个笔记本电脑硬盘是512G，相当于20万—30万台笔记本放在一起存数据。针对气象特点，团队设计了冷热存储迁移、冷热分级方案。工程层面的优化，把加速器的理论算力转化为真实业务时效。”
曙光8000的能力不只在气象。资料显示，曙光8000采用CPU+GPU异构体系，支持FP64至INT8全精度，覆盖科学计算、模型训练、推理和工业仿真。系统已适配近200项行业应用和500余个主流大模型，重点应用优化覆盖20余个领域、300余项重点应用，70余项应用实现万卡规模扩展，并接入国家超算互联网，支撑跨中心算力服务和多行业应用。
超智融合是曙光8000的另一个特点。据介绍，高精度数值模拟与低精度智能计算可在同一套系统中高效协同，曙光8000支持异构算力的原生一体化融合。蒋沁谷说：“数值天气预报是传统科学计算，模式里CPU、GPU硬件指标包括双精度64位或32位计算性能。然而大模型AI应用很多追求低精度，比如16位浮点精度、8位。曙光8000的全精度从64位到32位，甚至到16位、8位，这些计算单元可以支撑传统科学计算、AI应用，甚至未来数智融合，在一个系统内既有数值预报模块，也有人工智能模块，相互协作，推进预报准确率提升。”
中国气象局地球系统数值预报中心有关负责人介绍：“异构计算在支撑高分辨率数值模拟方面展现出极大潜力，成为国际主流数值模式科研团队的普遍选择。此次突破是自主数值模式与国产算力协同创新的重要成果，为我国气象预报领域向公里级乃至百米级持续推进奠定了基础。”
目前，科研团队还完成了全球3公里分辨率模拟试验，为后续研究积累了经验，也关系着汛期防范、农田生产、航班调度和能源供应。未来，科研成果经过业务应用的检验，将逐步转化为公众服务。
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