Piensa en el pronóstico del tiempo y probablemente te vengan a la mente las imágenes satelitales de las noticias locales. Pero otra tecnología ha transformado la tarea de pronosticar y simular el clima: la supercomputación.
Los modelos meteorológicos y climáticos requieren muchos datos y procesamiento. La calidad del pronóstico depende de la complejidad del modelo y la alta resolución. La resolución depende del rendimiento de las supercomputadoras. Y el rendimiento de la supercomputadora depende de la tecnología de interconexión para mover los datos de manera rápida, eficaz y escalable a través de los recursos de procesamiento.
Es por eso que muchos de los principales servicios meteorológicos del mundo han elegido la red NVIDIA Mellanox InfiniBand para acelerar sus plataformas de supercomputación, incluida la Agencia Meteorológica Española, la Administración Meteorológica de China, el Instituto Meteorológico de Finlandia, la NASA y el Instituto Meteorológico Real de los Países Bajos.
Las ventajas tecnológicas de InfiniBand lo han convertido en el estándar de facto para aplicaciones de investigación climática y pronóstico del tiempo, ya que ofrece un mayor rendimiento, escalabilidad y resistencia frente a cualquier otra tecnología de interconexión.
El Servicio Meteorológico de Beijing seleccionó la tecnología de interconexión InfiniBand 200 Gigabit HDR para acelerar su nueva plataforma de supercomputación, que se utilizará para mejorar el pronóstico del tiempo, mejorar la investigación del clima y el medio ambiente, y atender las necesidades de información de pronóstico del tiempo de los Juegos Olímpicos de Invierno 2022 de Beijing.
Meteo France, el servicio meteorológico nacional francés, ha seleccionado HDR InfiniBand para acelerar sus dos nuevas supercomputadoras a gran escala. La agencia proporciona servicios de pronóstico del tiempo para empresas de transporte, agricultura, energía y muchas otras industrias, así como para una gran cantidad de canales de medios y eventos deportivos y culturales en todo el mundo. Uno de los sistemas debutó en la lista TOP500 este mes.
“Hemos estado utilizando InfiniBand durante muchos años para conectar nuestras plataformas de supercomputación de la manera más eficiente y escalable, lo que nos permite realizar simulaciones de previsión e investigación meteorológica de alto rendimiento”, dijo Alain Beuraud, gerente de proyectos de HPC en Meteo France. “Estamos entusiasmados de aprovechar las ventajas de la tecnología HDR InfiniBand, sus motores de aceleración de computación en red, latencia extremadamente baja y capacidades de enrutamiento avanzadas para impulsar nuestras próximas plataformas de supercomputación.”
HDR InfiniBand también acelerará la nueva supercomputadora para el Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos de Medio Alcance (ECMWF). El sistema se implementó este año y apoyará a los investigadores de predicción y pronóstico del clima de más de 30 países de toda Europa. Aumentará el poder de procesamiento para la investigación climática del centro en 5 veces, para convertirlo en una de las supercomputadoras meteorológicas más poderosas del mundo.
La nueva plataforma permitirá ejecutar casi el doble de pronósticos meteorológicos probabilísticos de mayor resolución en menos de una hora, lo que mejora la capacidad de monitorear y predecir fenómenos climáticos cada vez más graves y permite a los países europeos proteger mejor las vidas y la propiedad.
“Requerimos la mejor potencia de supercomputación y las mejores tecnologías disponibles para realizar nuestras actividades numéricas de predicción del clima”, dijo Florence Rabier, directora general de ECMWF. “Con nuestras nuevas capacidades de supercomputación, podremos ejecutar pronósticos de mayor resolución en menos de una hora y permitir pronósticos meteorológicos mucho mejores.”
“A medida que los gobiernos y la sociedad continúan lidiando con los impactos cada vez más graves del clima, también nos enorgullece contar con una supercomputadora diseñada para maximizar la eficiencia energética», agregó.
El equipo de tecnología de red NVIDIA Mellanox también ha estado trabajando con el Centro Alemán de Computación Climática para optimizar el rendimiento de la aplicación ICON, el primer proyecto en una colaboración de múltiples fases. ICON es un modelo unificado de pronóstico del tiempo y el clima, desarrollado conjuntamente por el Max-Planck-Institut für Meteorologie y Deutscher Wetterdienst (DWD), el Servicio Meteorológico Nacional Alemán.
Mediante la optimización de módulos de intercambio de datos de la aplicación para aprovechar InfiniBand, el equipo ha logrado un aumento de casi el 20 % en el rendimiento general de la aplicación.
El diseño de InfiniBand se basa en cuatro fundamentos: un diseño de punto final inteligente que puede ejecutar todos los motores de red; una red de conmutación definida por software diseñada para escala; gestión centralizada que permite controlar y operar la red desde un solo lugar; y una tecnología estándar, que garantiza la compatibilidad hacia adelante y hacia atrás, con compatibilidad para tecnología de código abierto y API abiertas.
Estos fundamentos son los que ayudan a InfiniBand a proporcionar el mayor rendimiento de la red, una latencia extremadamente baja y una alta tasa de mensajes. Dado que es la única interconexión de alta velocidad de 200 Gb/s en el mercado actual, InfiniBand ofrece la mayor eficiencia de red con enrutamiento adaptativo integral avanzado, control de congestión y calidad de servicio.
El pronóstico requiere que más agencias meteorológicas y climáticas líderes del mundo anuncien sus nuevas plataformas de supercomputación este año utilizando HDR InfiniBand. Mientras tanto, obtén más información sobre la tecnología de HPC NVIDIA Mellanox InfiniBand.