随着半导体技术逐渐接近其物理和热极限，目前超级计算机主流核心技术开始采用更节能的众核异构系统架构来提高性能。与此同时，科学发展与社会需求促使地球系统模式的分辨率逐渐提高。当前高分辨率地球系统模型通常由数百万行为传统同质多核处理器开发的遗留代码组成，不能自动从超级计算机硬件的发展中获益。本研究在国际高分辨率地球系统预测实验室（iHESP）的框架下，由青岛海洋科学与技术试点国家实验室(QNLM)，美国得克萨斯农工大学a & M大学和美国国家大气研究中心(NCAR)三方携手合作在国产神威“太湖之光”超算平台上进行了地球系统模式的重构优化。目前地球系统模式中全球系统模型实现了高分辨率(25公里的大气和海洋10公里)运行；模拟速度从1 SYPD(每天模拟1年)提高到3.4 SYPD，已完成对工业革命前200年的全球气候模拟。随着对剩余计算热点进行更深入的重构和优化的进一步策略的出现，我们希望能够获得与同类CPU平台相当甚至更好的运行效率，从而为实现全球气候研究以及应对长期气候变化提供更好的支持。
图：基于平台模拟的a) SST和b) SSS的时间平均误差的空间分布