气象超算跟踪系列（七）JMA's HPC
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本文信息来自TOYODA Eizi的报告"Updates of HPC in JMA"。
JMA(Japan Meteorological Agency)计划2024年3月升级HPCF(High Performance Computing Facilities)，预期实际性能提升4倍。
JMA的高性能计算机以NAPS（Numerical Analysis and Prediction System）命名，目前是第10代，即NAPS10。之前的NAPS供应商为日立（Hitachi），而新一代NAPS第一次采购自富士通（Fujitsu）。
NAPS10是在2018年6月投入业务使用，是两台Cray XC50集群，每个集群浮点计算峰值性能为9.13Petaflop/s。
新一代NAPS11分两个阶段部署：第一阶段是NAPS11s，其处理器是A64fx架构（与富岳Fugaku超算相同架构），该集群专门用于中尺度模式。第二阶段的NAPS11则是x86_64架构，用于其它业务模式。
| 集群 | NAPS11s | NAPS 11 |
|---|---|---|
| 业务使用时间 | 2023.3 | 2024.3 |
| 处理器架构 | A64fx | x86_64 |
| 内存 | HBM2 | HBM2 |
| 浮点峰值性能(Petaflop/s) | 15.57 | ？ |
| GPU节点 | 无 | 有 |
NAPS11集群包含两个子系统，同时含GPU节点。这是JMA NAPS第一次引入GPU节点，主要用于后处理机器学习和全球模式GSM（Global Spectral Model）异构计算研发。
A64fx架构处理器采用的向量指令集SVE可以见前面的文章介绍。
JMA模式升级计划
下图是JMA现有主要业务模式情况。
JMA模式升级计划：
- 1公里Local Forecast Model(LFM)
- Local Ensemble Prediction System(LEPS) （2km / 101 Members）
- 10km GSM (需要关注计算性能)
Remarks
- 目前模式只是移植到新的架构平台，但还需要深入优化充分利用新架构平台计算能力，包括对SIMD向量化和HBM2高带宽内存的利用。
- JMA期望HBM2的使用能够获得两倍的实际性能提升。
参考资料
https://ecmwfevents.com/assets/presentations/hpcws2023-toyoda1697182153.pdf
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