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超級計算機腳步

2009-02-25 06:18
科學(xué)之友 2009年34期
關(guān)鍵詞:氣象局超級計算機天氣預(yù)報

孝 文

英國:最強超級計算機啟動

英國國家氣象局于2009年5月21日揭開了該國運算能力最強大的超級計算機的神秘面紗,這臺計算機每秒的運算速度達到一萬億次,將幫助該局做出有史以來最準確的天氣預(yù)報。

仍無法準確進行天氣預(yù)報

英國氣象局承認,盡管這臺超級計算機造價3000萬英鎊,運算能力比10萬臺個人計算機的總和還強大,可仍有可能做出錯誤的天氣預(yù)測。這臺由IBM制造的超級計算機放在比兩個足球場還大的大廳里,運行起來需要1.2MW的電量——足夠一個小鎮(zhèn)的用電量。它將向一個由400位科學(xué)家組成的專家小組提供氣象信息。

在峰值狀態(tài)下,它每秒可進行一萬億次運算,但這種運算能力要到2011年才能實現(xiàn)。英國國家氣象局表示,超級計算機會提高逐日預(yù)報的質(zhì)量,不過仍無法保證預(yù)報的準確性。超級計算機可以預(yù)測全球氣候變暖的長期模式,預(yù)測臺風和颶風等極端天氣事件,將由此挽救數(shù)百萬人的生命。

英國國家氣象局首席技術(shù)官史蒂夫·弗里曼說“借助于這臺計算機,我們可以做出有史以來最準確的天氣預(yù)報。它不僅可以幫助我們預(yù)測未來一兩天這樣的短期天氣情況,還有助于提高長期天氣預(yù)報的準確性。顯然,我們永遠無法對天氣做到百分之百準確的預(yù)測,但這確實會極大改善天氣預(yù)報的準確性。”

預(yù)測氣候變化作用突出

IBM超級計算機的存儲能力達到驚人的1500萬兆,在位于德文郡埃克塞特的英國國家氣象局總部上線。它處理衛(wèi)星圖片信息,從而預(yù)測出以前所無法預(yù)測到的災(zāi)難性氣象事件。弗里曼說:“我們獲取的基本數(shù)據(jù)與以前一樣,只是會對這些數(shù)據(jù)做出更為詳盡的運算。運算能力越強,你做出的預(yù)算就越準確?,F(xiàn)在,由于我們次可以進行一萬億次的運算,這將使得我們預(yù)測的準確性達到前所未有的水平。很長段時間以來,我們一直在克服運算能力上的種種局限,現(xiàn)在這臺超級計算機幫助我們解決了這些問題。我們相信,我們現(xiàn)在可以做出更為準確的預(yù)報,挽救更多生命?!?/p>

“當然,我們無法制止極端天氣事件的發(fā)生,但可以在此類事件發(fā)生前讓人們提前做出準備,防患于未然,這在以前是不可能的”,據(jù)弗里曼介紹,IBM超級計算機在預(yù)測氣候變化對地球影響方面的重要性十分突出。他說:“我們準備去解答有關(guān)氣候變化狀況及應(yīng)對之策的諸多問題。全球氣候變化是當前世界面臨的一道難題,這臺超級計算機將會向我們提供相關(guān)信息。”

實現(xiàn)戰(zhàn)略目標重要一步

英國國家氣象局的超級計算機還沒有名稱。此前,愛丁堡大學(xué)的一臺超級計算機是英國運算能力最強大的計算機,如今這一頭銜被英國國家氣象局的超級計算機所取代。愛丁堡大學(xué)的超級計算機全名為“High-EndComputing Terascale Resource”,即“高端計算太拉級資源”,簡稱“Hector”,每秒運算速度達到670億次。緊隨其后的是雷丁大學(xué)的超級計算機,每秒運算速度達到270億次左右。

英國氣象局局長約翰-赫斯特表示,超級計算機將提供有關(guān)發(fā)生可能性低,但破壞性大的氣象事件的預(yù)警,對氣候變化做出重要研究。他說:“當前世界,極端氣象事件的影響日趨嚴重,全球氣候變暖的潛在沖擊日趨明顯,氣象局在研究和預(yù)測這些事件上發(fā)揮著越來越大的作用。新超級計算機是實現(xiàn)我們戰(zhàn)略目標的重要一步?!?/p>

世界上運算能力最強大的超級計算機“Sequoia”的運算速度達到20 Petaflop,即相當于兩百萬臺個人計算機的計算能力。所謂petaflop,是衡量計算機性能的一個重要單位,l petaflop等于每秒進行1000萬億次的數(shù)學(xué)運算?!癝equoia”當前存放在美國能源部位于加州的國家實驗室,一旦全面啟動,美國政府將通過其去幫助管理美國核武器庫。

俄羅斯:新一代“超算”將運行

俄羅斯國立莫斯科羅蒙諾索夫大學(xué)科學(xué)研究計算中心副主任沃耶沃金宣布,該校研制的新一代超級計算機可實現(xiàn)每秒500萬億次浮點運算,這種超級計算機將于2010年第一季度開始運行。

沃耶沃金表示,新一代超級計算機的運算速度是目前國立莫斯科羅蒙諾索夫大學(xué)正在使用的超級計算運算速度的10倍,它將是獨聯(lián)體地區(qū)運算能力最強的超級計算機。他介紹說,新一代超級計算機目前已完成了相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)的安裝工作,已于2009年10月底進入測試階段。

目前,獨聯(lián)體地區(qū)運算能力最強的超級計算機是俄羅斯科學(xué)院的MVS-100k,由美國惠普公司研制,可實現(xiàn)每秒95萬億次浮點運算。

法國:將用超級

計算機模擬核試驗

法國布爾公司等機構(gòu)日前發(fā)布消息說,它們將使用一臺超級計算機模擬核試驗,以確保法國在終止核試驗后仍能獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。

這臺名為Tera-100的超級計算機是布爾公司為法國原子能委員會定做的,目前正在法國北部的埃松省接受測試,預(yù)計可在2010年第一季度交付使用。

據(jù)布爾公司總裁迪迪?!だ率步榻B,該超級計算機的運算能力可達每秒1 000萬億次,造價大約為5000萬~7000萬歐元,它將接替Tera-10計算機,對核武器的爆炸過程進行模擬,并得出一系列數(shù)據(jù)。

法國于1996年簽署《全面禁止核試驗條約>,法國原子能委員會隨即啟動了一項計算機模擬計劃,該計劃預(yù)計耗資約64億歐元,將在15年內(nèi)完成。

該委員會軍事應(yīng)用司負責人皮埃爾·布歇說,與1996年相比,相關(guān)形勢已經(jīng)發(fā)生很大變化,現(xiàn)在通過計算機即可檢驗武器的性能。雖然專家目前還需將計算機的模擬數(shù)據(jù)與此前的真實核試驗進行比對,但從2014年開始,只要運用激光技術(shù),就有望在實驗室里“復(fù)制”核武器爆炸的情景。

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