Росгидромет вводит в строй новый суперкомпьютер

17 декабря, 2008г. В Росгидромете завершен монтаж нового высокопроизводительного вычислительного комплекса. Используя один из самых мощных в России суперкомпьютеров, синоптики повысят точность и заблаговременность существенно более детализированных по площади прогнозов.

Проект создания вычислительного комплекса реализован компанией IBS¹. Новый суперкомпьютер превосходит по производительности предыдущий, использовавшийся в Росгидромете, в 10 000 раз и занимает шестое место в Top-10 суперкомпьютеров в России. С его появлением существенно увеличатся возможности метеорологов в решении фундаментальных и прикладных задач прогноза погоды и моделирования изменений климата. Новые методы прогнозирования на основе расчетов суперкомпьютера повысят точность и качество прогнозов, что необходимо для предупреждения о неблагоприятных и опасных явлениях погоды, снижения угрозы жизни населения и ущерба экономике страны от стихийных бедствий.

После запуска суперкомпьютера потребуется 6-7 месяцев для переноса на него существующих прогностических технологий и около года для выхода на оперативное использование обновленных (с учетом возможностей суперкомпьютера) прогностических моделей. Именно тогда произойдет качественное улучшение прогнозов погоды.

«В России, где отмечается большое разнообразие климатических и погодных условий, от качества и своевременности метеорологических прогнозов зависят очень многие отрасли, особенно энергетика, транспорт, строительство, сельское хозяйство и ЖКХ. Хочу отметить, что экономический эффект прогнозов многократно превышает затраты на их производство. Способность спрогнозировать такие опасные погодные явления, как ураганы, смерчи, град, наводнения и прочие – единственный ключ к предотвращению экономического ущерба и возможных человеческих жертв. И именно в этом заключается основная миссия метеорологов. Новый суперкомпьютер – всего лишь инструмент, но инструмент необходимый. Только сплав профессионализма ученых-метеорологов и современных технологий прогнозирования, в том числе компьютерных технологий, дает качественный результат», – комментирует Руководитель Росгидромета Александр Бедрицкий.

Суперкомпьютер будет использоваться для реализации международных метеорологических программ и расчета глобальных прогностических моделей. Метеорологический центр в Москве, наряду с центрами в Вашингтоне и Мельбурне, является одним из трех Международных метеорологических центров Всемирной метеорологической организации (ВМО). В рамках ВМО Мировой метеорологический центр в Москве обеспечивает выполнение международных обязательств России по обмену прогностической информацией и данными гидрометеорологических наблюдений.

Проект реализован в рамках программы «Модернизации и технического перевооружения учреждений и организаций Росгидромета», финансируемой федеральным  бюджетом РФ с применением механизма займа Всемирного банка. Помимо модернизации вычислительного центра в Москве проект также предусматривает создание для нужд метеорологов мощных вычислительных комплексов в региональных специализированных метеорологических центрах в Новосибирске и Хабаровске. В начале 2008 года уже был запущен в эксплуатацию вычислительный комплекс в Санкт-Петербурге. Выполнение программы координирует Фонд «Бюро экономического анализа». Общий бюджет проекта составил около $25 млн.

«Программа модернизации организаций и учреждений Росгидромета включает целый комплекс мер, направленных на заблаговременное и более точное прогнозирование погоды, улучшение обмена гидрометеорологическими данными внутри России и с международными партнерами. Введение в строй суперкомпьютера – значимый шаг в техническом перевооружении Гидрометцентра России, который является одним из важнейших элементов Всемирной службы погоды – одной из программ ВМО. Этот проект имеет большое международное значение для повышения точности прогнозных оценок и удлинения периода прогнозирования», – говорит Сергей Лавров, исполнительный директор Фонда «Бюро экономического анализа».

Все вычислительное оборудование установлено в ГВЦ Росгидромета в Москве, региональных центрах в Новосибирске и Хабаровске. Суперкомпьютер ГВЦ Росгидромета состоит из двух вычислительных комплексов с общей пиковой производительностью 27 TFlops, это:

• крупнейшая в России система с единой общей памятью SGI Altix 4700  (1664 процессорных ядра процессоров Intel Itanium2 9140М, оперативная память 6,6 TB) производительностью 11Тфлопс,
• кластерная система SGI Alltix ICE (1408 процессорных ядра Intel Xeon е5440, оперативной памятью 2.8 TB) производительностью в 16Тфлопс.

В региональных специализированных метеорологических центрах в городах. Новосибирск и Хабаровск, а также – в Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова (г. Санкт-Петербург) устанавливаются комплексы Kraftway  G-Scale S-4700 (по 104 процессорных ядра Intel Itanium2 9140, оперативная память 200GB) производительностью по 0,6TFlops.

Суперкомпьютер Росгидромета использует аппаратные платформы Intel Itanium2 и Intel Xeon, которые используются в метеослужбах Финляндии, Бельгии, Турции, а так же  и одном из крупнейших высокопроизводительных проектов мира – Центре NASA (608Тфлопс – №3 в текущем списке Top500).

Для выбора архитектуры решения для суперкомпьютера привлекался независимый международный экспертный совет.

Важнейшим аспектом при построении вычислительной системы такого масштаба для нужд Росгидромета было использование текущих интеллектуальных наработок в области моделей прогноза погодных явлений, а также вопрос их дальнейшего развития и совершенствования. В течение нескольких лет специалисты Росгидромета совместно со специалистами компании Intel проводили работы по оптимизации и развитию программ вычислительных моделей прогноза погоды. В апреле 2008 года Росгидромет совместно с компанией Intel открыл Центр компетенции в области высокопроизводительных вычислений для нужд гидрометеорологии. Задачей данного Центра является развитие и оптимизация моделей численного прогноза погодных явлений с учетом использования текущих и будущих потребностей Росгидромета в вычислительных ресурсах.

«Для нас очень значимо, что Росгидромет использует в подготовке прогностической продукции архитектуру и программное обеспечения Intel. Мы надеемся, что обе стороны получили положительный эффект за годы кооперации. Сложные расчетные задачи Росгидромета помогают нам развить наши программные и аппаратные решения и являются серьезной проверкой для нашей продукции. Мы с честью выдержали этот экзамен и сейчас совместно работаем над развитием численных моделей на базе архитектур и ПО Intel. Использование архитектур Intel является широко распространенной практикой в области высокопроизводительных вычислений. Так 376 систем из 500 в списке Top500 самых высокопроизводительных систем мира сделаны на основе архитектуры Intel. Из восьми систем, попавших от России в список Top500, семь сделаны на архитектуре Intel. Одна из этих восьми систем – это новый вычислитель в Росгидромете», – отметил Дмитрий Конаш, региональный директор компании Intel в странах СНГ.

«Задачи метеорологического моделирования и прогнозирования погоды всегда требовали от синоптиков находиться на пике «компьютерных технологий». С созданием суперкомпьютера Гидрометцентр России получил вычислительные возможности, которые соответствуют его мощному научному потенциалу и статусу ведущего мирового метеорологического центра. Этот проект, который мы успешно  выполнили в тесном сотрудничестве с ГВЦ Росгидромета и БЭА, был стратегически важен для IBS не только из-за масштабов, его технической сложности и престижа, но и потому что мы прекрасно осознавали его социальную значимость», – отмечает заместитель генерального директора по работе с госструктурами компании IBS Сергей Прошлецов.

Информация об участниках проекта

Видеосюжеты о суперкомпьютере Росгидромета

¹ Компания IBS была выбрана исполнителем по итогам открытого конкурса. Суперкомпьютер создан на оборудовании компании SGI при участии компании Intel. Компания Kraftway  выступила субподрядчиком проекта. Координацию проекта осуществлял  Фонд «Бюро экономического анализа» (БЭА).