Метеослужба Швейцарии начинает использовать GPU-ускорение в компьютерном прогнозировании погоды
Компания NVIDIA объявила о том, что швейцарская федеральная служба метеорологии и климатологии MeteoSwiss станет первой крупной государственной метеослужбой, взявшей на вооружение суперкомпьютер, в котором применяется GPU-ускорение для повышения точности ежедневных прогнозов погоды. Новая система обеспечит в 2 раза более высокое разрешение моделей прогноза погоды и будет втрое экономичнее текущей системы MeteoSwiss. Более высокое разрешение моделей позволяет таким службам, как MeteoSwiss, точнее предсказывать ураганы и другие опасные для человека метеоявления, раньше предупреждать об опасных явлениях погоды, точнее определять их место действия и получать более точную информацию о возможных атмосферных осадках.
Благодаря моделям более высокого разрешения MeteoSwiss сможет также более точно моделировать образование и поведение облаков, включая предсказание количества, продолжительности и места выпадения дождя и снега, а также других соответствующих погодных явлений с большей детализацией. Это особенно важно для горных районов Швейцарии, где характер осадков особенно сложно предсказать. Новый суперкомпьютер MeteoSwiss, использующийся для прогнозирования погоды, основан на графических ускорителях NVIDIA Tesla K80 — флагманском решении вычислительной платформы Tesla — и обеспечивает производительность в 40 раз выше, чем у текущей системы, построенной на базе CPU.
«Составление прогнозов погоды — это невероятно сложная задача, для получения точных результатов в которой требуются колоссальные вычислительные ресурсы, — говорит Ян Бак (Ian Buck), вице-президент NVIDIA по ускоренным вычислениям. — Платформа ускоренных вычислений Tesla — это естественный выбор для моделирования погодных явлений и крупномасштабных комплексных вычислительных задач, так как она позволяет ученым и инженерам решать самые сложные задачи».
Система с GPU-ускорением позволит MeteoSwiss получать модели вдвое большего разрешения для краткосрочных прогнозов (24 часа) малого радиуса действия 1 и втрое большего разрешения для прогнозов среднего радиуса действия. Добавление комплексной системы прогнозирования погоды на пять дней еще больше расширяет возможности MeteoSwiss. Комплексная система прогнозирования, которая ранее была доступна только метеослужбам с намного большей инфраструктурой и ресурсами, теперь работает на базе высокопроизводительных графических процессоров, позволяя исследователям выполнять множество вычислений в параллельном режиме и предоставлять информацию о наиболее вероятном сценарии развития погоды.
Новый суперкомпьютер Cray с графическими ускорителями NVIDIA уже установлен в Швейцарском национальном супервычислительном центре CSCS в городе Лугано (Швейцария) и начнет работу весной/летом 2016 года. «Сложность работы с моделями прогноза погоды более высокого разрешения заключается в необходимости выполнить вычисления за очень короткий промежуток времени, — говорит профессор Томас Шультес (Thomas Schulthess), директор CSCS. — GPU-ускорение позволяет метеорологам быстро создавать модели прогноза в высоком разрешении и дает им еще большую уверенность в точности результатов».
MeteoSwiss создает свои прогнозы погоды с помощью модели COSMO, разработанной Консорциумом по маломасштабному моделированию. COSMO используется для получения прогнозов погоды еще шестью европейскими метеослужбами, в число которых входит и Россия. Среди других стран — Германия, Италия, Греция, Польша, Румыния. Консорциум COSMO планирует внедрить GPU-ускоренные решения MeteoSwiss в свою стандартную версию, доступную для метеослужб в Европе и других членов консорциума COSMO.