DMI køber monster-computer med 3.500 CPU'er

Debatten om, hvilket universitet i Danmark, der har den største supercomputer, bliver lukket om nogle måneder, når Danmarks Meteorologiske Institut har pakket sin nye Cray XT5 ud og tændt for strømmen.

DMI underskrev mandag kontrakten på den nye monster-computer, der rummer cirka 3.500 AMD-cpu'er, knyttet sammen i en slags Linux-klynge. Den dynamiske arbejdshukommelse bliver på syv Terabytes.

Cpu'erne er forbundet med hinanden gennem et specialudviklet, hurtigt lokalnetværk ved navn Seastar. Diskpladsen bliver på godt 100 Terabytes, og det skal give plads til cirka 14 dages data til de danske 1-2 døgns prognoser. Det er de mest præcise vejrudsigter.

»Kombinationen af netværksforbindelsen og de hurtige Linux-kerner er med til at give en betydeligt bedre skalerbarhed end andre systemer, vi har prøvet. Vi har lavet en hel del benchmarking først,« siger Leif Laursen, meteorolog og nyudnævnt forskningschef hos DMI. Han har tidligere stået for driften af it-afdelingens 30 mand.

Når DMI vælger supercomputere, bliver kandidaterne først afprøvet med en realistisk belastning. De får simpelthen lov til af køre en rigtig vejrberegning med de rigtige data fra en kendt periode. Man ved, hvordan vejret efterfølgende udviklede sig, og der er indbygget nogle præcisionskrav, der skal opfyldes.

»Først skal vi sikre os, at den kan regne rigtigt, og så skal den kunne regne hurtigt,« forklarer Leif Lausen.

Bedre vejrudsigter

Det, der kommer ud af investeringen på 45 millioner kroner, er bedre vejrudsigter. Desværre for de fattige, danske universiteter, så bliver der ikke noget regnekapacitet til overs, som de kan leje.

Der bliver nemlig skruet op for den store vejrberegningsmodel, Hirlam (High Resolution Limited Area Model), så opløsningen så at sige bliver mere finkornet.

Når størrelsen på de kuber, som luftrummet opdeles i, bliver halveret, så fordobles regnestykket én gang for hver dimension. Der er fire dimensioner, for tidsopløsningen er også med. I alt betyder det, at den daglige 1-2 døgns vejrmodel bliver 16 gange tungere for den nye supercomputer end for den gamle.

»Vejrprognosernes præcision bliver større ved at skrue på modellen på den måde. Og det er målbart. Over tid kan vi se, at vejrudsigterne bliver bedre og bedre. Det skyldes tre ting: Dels at beregningsalgoritmerne bliver bedre - der er jo meget videnskab i det - dels, at vores måledata bliver mere nøjagtige, og dels at computerne bliver hurtigere. Men vi har selvfølgelig først lavet en markedsundersøgelse for at finde ud af, hvad nye nye supercomputere magter,« fortæller Leif Laursen.

Selv de hurtigste supercomputere kan bringes i knæ, hvis vejrmodellen bliver meget finkornet.

Målingerne kommer fra mange forskellige kilder. På jorden er det fra de mange små skabe, der står langs vejene. Dertil kommer satellitmålinger af atmosfæren, radiosonder, der sendes op med balloner, og desuden er der små standardiserede vejrbokse på stort set alle kommercielle fly - bokse, der løbende sladrer om temperatur og fugtighed på flyselskabernes ruter.

Udtjent computer bruger for meget strøm og skal skrottes

Den nye XT5 skal, når den bliver køreklar sidst i 2008, inddeles i to separate kørselsmiljøer. Et, der kører den daglige drift af den store vejrmodel, og ét, der tester nye funktioner grundigt, før de sættes i drift. Her kunne der måske være lidt ekstra kapacitet, men det skal ifølge Leif Laursen bruges til forskning og udvikling.

»Vi har også en meget stor aktivitet på klimaområdet. Dansk Klimacenter gennemfører klimasimuleringer, og vi laver bølgesimuleringer - på jagt efter ekstreme vejrsituationer, som vi vil være bedre til at forudsige,« siger han.

Indtil XT5 er på plads i sit nye, kølede rum, skal den gamle supercomputer køre uændret, så der ikke kommer "huller" i vejrudsigterne. Undervejs sættes den nye, tunge vejrmodel i drift på en noget mindre, men også helt ny supercomputer Cray XT4, som er indkøbt i samme omgang. Og til sidst, når monsteret XT5 kører upåklageligt, kan den gamle supercomputer slukkes efter seks års uafbrudt drift.

»Den kan ikke sælges eller overlades til universiteter. Den bruger for mange Watt per Gigaflops (milliarder regneoperationer med flydende komma per sekund, red.), så den skal skrottes på en miljøforsvarlig måde. Det sørger leverandøren for,« fortæller Leif Laursen.

Hvad angår den løbende strid om, hvem der har Danmarks største og hurtigste supercomputer, så har Leif Laursen ikke noget imod at køre en Linpack-måling til ære for Ingeniørens læsere, men først til oktober 2008, når supercomputeren er helt klar.