7.2 Параллельный программный комплекс и достигнутые результаты

Модель реализована на вычислительной системе SGI Altix 4700 с пиковойпроизводительностью 10,8 Тфлопс, установленной в ГВЦ Росгидромета. Эта вычислительнаясистема содержит 832 двухъядерных процессора Itanium 2 Montvale.Система скомпонована как набор узлов, каждый их которых содержит 128 ядери имеет архитектуру ccNUMA (cache coherent non-uniform memory access), обеспечивающую,с точки зрения пользователя, однородный доступ ко всей памяти узлакак к общей памяти.Тестовые расчеты выполнялись для перспективного варианта модели с разрешением0,225 градуса по долготе, 0,18 градусов по широте (примерно 20 км всредних широтах), 28 неравномерно расположенных вертикальных уровней в немонопольномрежиме (запуск через систему очередей). На рис. 2 представленызначения параллельного ускорения в зависимости от числа используемых вычислительныхядер.Для моделей численного прогноза погоды в мире считается хорошим результатомпараллельная эффективность больше 50 %. Таким образом, в настоящее времяпрограммный комплекс глобальной полулагранжевой модели атмосферы ПЛАВпри сочетании технологий MPI и OpenMP позволяет эффективно использовать до216 процессоров при горизонтальном разрешении около 20 км. В целом можносделать вывод о достаточной масштабируемости программного комплекса для данногоразрешения модели — прогноз на 24 часа может быть рассчитан на 216 ядрахза 8 минут. Запланированное в ближайшем будущем повышение вертикального разрешенияс 28 до 50 уровней увеличит эту цифру до 13 минут, что меньше пределав 20 минут, налагаемого оперативной технологией выпуска прогнозов.

Рис. 7.1. Достигнутое ускорение в зависимости от числа использованных процессорных ядер.

Рис. 7.1. Достигнутое ускорение в зависимости от числа использованных процессорных ядер.

В Институте вычислительной математики РАН и Гидрометцентре Россииведется разработка глобальной полулагранжевой модели атмосферы нового поколенияс горизонтальным разрешением 1—10 км и вертикальным разрешением100—200 уровней по вертикали, которая позволит достичь уровня развития моделейатмосферы, ожидаемого через несколько лет. Эту модель можно будет применятьне только для прогноза погоды, но и моделирования климата. Практическаяреализация такой модели потребует порядка 5000 процессоров. [Толстых М.А.  Параллельный программный комплексглобальной полулагранжевой моделичисленного прогноза погоды // Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности. http://hpc-russia.ru/book_ready.html]