近日，第20届CCF全国高性能计算学术年会在武汉举行，我所海洋模式团队联合中国科学院计算机网络信息中心、崂山实验室、鹏城实验室、中国地质大学等单位共同完成的最新研究成果“A Performance-Portable Kilometer-Scale Global Ocean Model Across Various Heterogeneous Supercomputers”获得了超算年度最佳应用奖。大气所团队主要负责模式建立和调试、科学试验、检验评估等工作。

该成果有效扩展了Kokkos编程框架对神威处理器的支持，建立了国际上首个全球1公里性能可移植的海洋环流模式（LICOMK++），实现了全球水平分辨率1km和全海深真实海洋环流模拟，成功地模拟了海洋中的中尺度和亚中尺度结构（图1）。LICOMK++实现了多平台大规模高效并行，在东方和新神威超算平台上模拟速度均突破了1模式年每天（SYPD），取得了超越SOTA（state-of-the-art）的优化效果(图2)。该成果为国内外主流超算系统面临的“编程墙”问题提供了一个性能可移植解决方案；同时，精细化海洋模拟有助于进一步解析海洋中尺度、亚中尺度过程，减少海洋环流模式不确定性，为预估未来气候变化、预测极端气候事件提供科学依据和技术支撑。

该成果还获得了美国计算机学会(ACM)2024年度戈登·贝尔气候建模奖（ACM Gordon Bell Prize for Climate Modelling）提名，并将于2024年11月角逐最终大奖。该奖项旨在表彰并行计算方法和技术的创新对解决全球气候危机所做的杰出贡献。

该成果得到中国科学院先导专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划、崂山实验室项目等项目资助，以及东方、新神威、地球系统数值模拟装置等超算平台的鼎力支持。

图1海洋温度模拟结果

图2 性能测试结果SOTA

参考文献和相关链接：

【1】Wei et al., 2024, A Performance-Portable Kilometer-Scale Global Ocean Model Across Various Heterogeneous Supercomputers, CCF HPC China 2024.

【2】 https://mp.weixin.qq.com/s/DQHbd33yZoJE7WTi4x4dNA

【3】 https://sc24.conference-program.com/presentation/?id=gbv102&sess=sess460