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Bessere Wettervorhersagen für die Schweiz dank 1 Million Shader-Rechenkernen

Das nationale Wetteramt der Schweiz erhöht die Genauigkeit von Wettervorhersagen. Dazu setzt es auf einen Supercomputer mit fast einer Million Shader-Rechenkernen.

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Besseres Wetter in der Schweiz dank 1 Million Shader-Rechenkernen

COSMO-Wettersimulation, Wolkenformationen über der Schweiz

(Bild: Nvidia/MeteoSwiss)

Die Wettervorhersage in der Schweiz soll dank eines neuen, GPU-beschleunigten Supercomputers wesentlich genauer werden. Dies kündigte das Schweizer Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz) an. Nvidia zufolge soll der Supercomputer sogar der weltweit erste überhaupt sein, der eine GPU-beschleunigte Wettervorhersage bietet.

Der neue Supercomputer hat 192 Tesla-K80-Karten mit insgesamt 958.464 Kernen.

(Bild: Nvidia)

Um eine Wettersimulation fahren zu können, überspannen Supercomputer die zu simulierenden Regionen mit einem Gitternetz. Je größer der Gitterabstand dieses Netzes ist, desto ungenauer wird die Vorhersage. Der bisherige Gitterabstand betrug 2,2 km. Dieser Abstand ist nach Angaben der Schweizer Wetterfrösche nicht ausreichend, um die Bildung von Gewitterwolken genau abzubilden. Der neue Supercomputer ermöglicht es den Schweizern, den Gitterabstand auf ausreichende 1,1 km zu verringern. MeteoSchweiz-Direktor Peter Binder erklärt: "Mit dieser Maschenweite wird es möglich, das Gewitterrisiko oder Talwindsysteme in den Schweizer Bergen detaillierter vorherzusagen, ein weiterer Schritt, um die Nützlichkeit der Vorhersagen zu steigern."

Die zwei Cray-CS-Storm-Serverschränke "Kesch" und "Es-cha"

(Bild: MeteoSchweiz)

Das erfordert eine um den Faktor 40 höhere Rechenleistung. Das bisherige, seit 2012 betriebene System besteht aus 1728 Prozessorkernen, nötig wären nun hochgerechnet über 60.000 Kerne. MeteoSchweiz realisiert die Performance über 2 Racks mit insgesmat 48 Haswell-Prozessoren und 192 Tesla-K80-Rechenkarten. Über 90 Prozent der Rechenleistung steuern die GPUs bei.

Auf einer Tesla K80 sitzen zwei Kepler-GPUs (GK210) mit jeweils 2496 Rechenkernen und 24 GByte Speicher. Letzterer erreicht eine Transferrate von 480 GByte/s. Die hohe Bandbreite ist laut Nvidia wichtig, da das Wetterprogramm COSMO von der Bandbreite limitiert werde. Überdies ist die Leistungsaufnahme des neuen Systems laut Nvidia sogar geringer, genaue Zahlen wurden aber nicht genannt.

Fünf Jahre dauerte die Anpassung von COSMO, um es für GPU-Beschleunigung fit zu machen. Dies geschah in Zusammenarbeit von MeteoSchweiz, der ETH Zürich, dem C2SM und CSCS. (mfi)

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