Nowości

Narodowe Centrum Badań Atmosferycznych (NCAR)

 
 

Od zabójczych huraganów po globalną zmianę klimatu: pogoda jest największym, pozostającym poza naszą kontrolą, czynnikiem wpływającym na nasze codzienne życie i, czasami, śmierć.

Wyzwanie

Ale wczesne prognozy zjawisk pogodowych stają się coraz szybsze i bardziej precyzyjne, dając ludziom więcej czasu na przygotowanie się. W Narodowym Centrum Badań Atmosferycznych (National Center for Atmospheric Research - NCAR) grupa naukowców opracowała złożone modele prognozowania dla długo- i krótkoterminowych prognoz pogody.

Model Weather Research & Forecasting (WRF) jest najszerzej używanym modelem prognozowania pogody, wykorzystywanym między innymi przez Obserwatorium Narodowe w Atenach, Instytucie Nauk Atmosferycznych i Klimatu przy włoskiej Narodowej Radzie Naukowej i Centrum Rozwoju Zaawansowanych Metod Obliczeniowych w Indiach, a także wiele komercyjnych firm prognozujących pogodę. Modele klimatu i pogody centrum NCAR przekształcają się z klasy Tera (1 trylionów FLOPS) w aplikacje klasy Peta, przekraczając możliwości obliczeniowe tradycyjnych klastrów i osiągając punkt, w którym dodawanie kolejnych CPU nie zwiększa już efektywnie prędkości. Problem stał się wyjątkowo dokuczliwy w przypadku aplikacji, które zawierają komponent działający w czasie rzeczywistym lub inne ograniczenia czasowe.

Rozwiązanie

Badając możliwości zwiększenia prędkości i dokładności prognozowania, technicy NCAR we współpracy z badaczami z Uniwersytetu Colorado w Boulder natrafili na rozwiązania obliczeń na GPU firmy NVIDIA. Po przeportowaniu na NVIDIA® CUDA™ odnotowano 10-krotny wzrost prędkości działania modułu Microphysics, ważnego i wymagającego obliczeniowo komponentu WRF. I chociaż Microphysics stanowi tylko 1% całości kodu źródłowego modelu WRF, przekonwertowanie go na CUDA zaowocowało 20% wzrostem prędkości działania całego modelu.

"Ten rezultat jest niezwykle zachęcający i na czasie, gdyż pojawia się w momencie, gdy konwencjonalne klastry stają się już niewydolne w przypadku prognoz, w których czas ma największe znaczenie”, powiedział John Michalakes, główny programista WRF w NCAR. „W miarę coraz większego wykorzystania w WRF technologii obliczeń na GPU firmy NVIDIA, mamy zamiar skrócić czas uzyskania prognozy przynajmniej o połowę. Sądzę, że wpływ akceleratorów grafiki na modelowanie pogody i klimatu będzie kluczowy”.

Wpływ

NCAR oraz wiele wykorzystujących WRF agencji na całym świecie mogą teraz znacznie szybciej tworzyć tak potrzebne prognozy dotyczące rozgrywających się w czasie rzeczywistym zjawisk pogodowych. Dzięki temu ludzie będą mogli lepiej przygotować się do tych wydarzeń i uniknąć ewentualnych strat.

Więcej informacji uzyskać można pod adresem: www.ncar.ucar.edu



 
 
 
 
FacebookTwitterGoogle+Nasza KlasaLinkedIn