Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Совместные проекты / Intel
Начало сайта / Совместные проекты / Intel

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

В поисках «энергетической капсулы»

Как мы видим то, что видим

Культура. Техника. Образование

Популярная библиотека химических элементов

Сын человеческий

Цепная реакция идей

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Прогноз погоды на 200 лет


Погода – это то, что интересует всех. В США, к примеру, многие радиостанции передают сводки погоды каждые 15 минут и есть специальный кабельный телеканал Weather Channel, который круглосуточно снабжает информацией о погоде более ста миллионов американцев. Сводки погоды передают как в традиционном формате (через телевидение, радио и газеты), так и в электронном формате, используя Интернет, настольные и карманные ПК, мобильные телефоны, пейджеры. Сайт Weather Channel является десятым по величине сайтом Интернета и популярнейшим источником разнообразной информации.

Есть прогнозы погоды на день, есть – на неделю и месяц, а есть и совсем масштабные – на 100 и 200 лет. Но какой бы прогноз ни делали метеорологи, им всегда не хватает вычислительной мощности их компьютеров. В этом смысле Институту вычислительной математики Российской академии наук (ИВМ РАН) повезло: год назад в институте был установлен вычислительный кластер производительностью около 80 гигафлопс (миллиардов операций с плавающей запятой в секунду), который состоит из восьми двухпроцессорных вычислительных узлов rx2600 производства Hewlett-Packard на базе процессора Intel Itanium 2 с тактовой частотой 1,3 ГГц. Каждый узел обладает оперативной памятью 2 Гб и дисковой подсистемой емкостью 36 Гб.

Используя вычислительные возможности этого кластера, ИВМ провел не имеющие аналогов в России исследования динамики климата. Специалисты института смоделировали изменения климата в XIX – XXII столетиях с помощью уникальной модели движения слоев атмосферы и океана, которая была разработана в ИВМ РАН и является единственной российской математической моделью, учитывающей совместную циркуляцию атмосферы и глубокого океана.

За сутки счета на кластере проводились расчеты изменения климата на десять лет. Сначала модель была проверена на том, что уже известно – на изменениях климата за последние 130 лет, – и оказалось, что она достаточно точно воспроизводит как абсолютную величину наблюдаемого потепления за этот период (0,6...0,7 градуса), так и некоторые временные подробности – например, замедление потепления в 1950...1970 гг. После этого были сделаны расчеты на 200 лет вперед. Согласно им, в 2200 году на Земле будет на три градуса теплее, чем сегодня, причем максимальное потепление произойдет в Арктике: многолетние льды вокруг Северного полюса Земли практически растают, они будут образовываться там только зимой и полностью таять летом. В умеренных широтах континентальной части северного полушария температура повысится на 4...6 градусов, меньше же всего воздух потеплеет над океанами в южном полушарии – на 2...3 градуса.

Академик Валентин Дымников, директор ИВМ РАН

Академик Валентин Дымников, директор ИВМ РАН: «Я рассчитывал прогноз погоды еще на компьютерах, которые работали со скоростью 20 тысяч операций в секунду и занимали целую комнату. Теперь скорость возросла до десяти в пятнадцатой степени, а вычисления производятся на системах величиной с книжную этажерку. Этот прогресс поражает!"

Рассказывая о результатах проделанной работы на специальной пресс-конференции в конце октября, директор ИВМ РАН академик Валентин Дымников сказал: «Для решения задач моделирования климата совершенно необходимо иметь собственный вычислительный комплекс. Раньше нам приходилось производить расчеты на системе МВС 1000М Межведомственного суперкомпьютерного центра в режиме удаленного доступа и поочередно с другими пользователями. Такой режим работы существенно затрудняет отладку моделей. Достаточно сказать, что представленные сегодня результаты наш собственный кластер считал непрерывно на протяжении всего лета. Кроме того, расчет на базе нашего кластера идет быстрее, так что с его помощью мы сможем решать более сложные задачи».

Кристиан Моралес - генеральный управляющий бизнесом Intel в странах Европы, Ближнего Востока и Африки

В пресс-конференции принял участие и вице-президент, генеральный управляющий бизнесом Intel в странах Европы, Ближнего Востока и Африки Кристиан Моралес. Он подчеркнул, что «современная наука немыслима без высокопроизводительных вычислительных систем, позволяющих реализовывать математические модели», добавив: «Платформа Intel Itanium 2 зарекомендовала себя как оптимальная вычислительная база для решения многих задач, в том числе научных. Системы на базе процессора Intel Itanium 2 обеспечивают максимальную окупаемость инвестиций в информационные технологии и обладают выдающимся уровнем производительности, недостижимым для существующих RISC-систем».

Наглядной иллюстрацией этого заявления К. Моралеса стало известие о том, что Национальное агентство по аэронавтике и космическим исследованиям США (NASA) приняло к эксплуатации кластер на платформе Intel Itanium 2, который, даже работая не на полную мощность, показал фантастическую производительность – 42 триллиона операций с плавающей запятой в секунду. Примечательно, что столь мощный суперкомпьютер, занимающий вторую строчку в списке самых высокопроизводительных вычислительных систем на нашей планете, был создан менее, чем за полгода. С его вводом в строй общая производительность вычислительных систем NASA увеличилась в 10 раз. Новый суперкомпьютер позволит NASA начать новые важнейшие проекты в области наук о жизни и космосе, систем для исследований, средств безопасности и аэронавтики.

Упомянутый выше телеканал Weather Channel заменил в своем компьютерном парке 138 процессоров на базе архитектуры RISC 42 процессорами Intel Itanium 2. При этом количество серверов уменьшилось на 48%, тогда как эффективность их использования повысилась на 50%, а время развертывания приложений снизилось с двух дней до двух часов. В результате расходы Weather Channel по контракту на трехлетнее обслуживание серверного парка сократились в 10 раз, зато его производительность выросла вдвое. Добавим, что 38% компаний из списка Fortune 500 уже внедрили системы на базе Itanium, 85% всех проданных в мире серверов в 4-м квартале 2003 г. были основаны на процессорах Intel Itanium 2 и Intel Xeon, а в списке пятисот самых мощных в мире суперкомпьютеров более половины (286) представляют собой системы на базе процессоров Intel Itanium и Intel Xeon.

Приятно, что и в странах СНГ все шире внедряются передовые компьютерные технологии столь высокого класса. Здесь в стадии реализации находится свыше 120 крупномасштабных проектов по внедрению высокопроизводительных серверных систем на базе процессора Intel Itanium 2 (более 35 из этих проектов уже завершены). Среди компаний и организаций, официально объявивших о внедрении систем на этой платформе – Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины, где до конца с.г. будет установлен 64-х процессорный кластер на базе Intel Itanium 2 (по оценкам специалистов, он войдет в первую десятку самых высокопроизводительных кластерных комплексов на территории СНГ и станет самым крупным кластером на базе Itanium 2 в этом регионе), Государственная налоговая администрация Украины (там уже установлено 6 серверов на базе процессоров Intel Itanium 2), а также целый ряд организаций и предприятий России: государственные научные учреждения Росгидромет и Институт вычислительной математики Российской академии наук, компании-производители и дистрибьюторы «АвтоВАЗ», «Вимм-Билль-Данн», «Морон», телекоммуникационные компании «МегаФон» и «ПетерСтар», холдинги «Орловские металлы» и «Роспромавто», машиностроительное объединение «Салют», Альфа-банк, ОАО «Западно-Сибирский металлургический комбинат».

Изменение среднегодовой температуры приповерхностного воздуха на Земле по данным модели ИВМ РАН

Изменение среднегодовой температуры приповерхностного воздуха на Земле по данным модели ИВМ РАН. Черная линия – моделирование климата в XIX – XX столетиях, красная линия – прогноз на XXI – XXII века согласно сценарию А1 изменения содержания парниковых газов и аэрозолей

 

Дата публикации:

16 ноября 2004 года

Электронная версия:

© НиТ. Совместные проекты, 1998