第2回合同作業部会 分野3気象気候資料 - T2K Open Supercomputer

第２回合同作業部会
分野3気象気候資料
2011/11/26
高度情報科学技術研究機構
荒川隆:[email protected]
サイエンスロードマップ
中心となるのは
– 地球環境モデル（地球システムモデル）
– 気象予報モデル
対象モデルの概略
種類
名称
アルゴリズム
地球環境モデル
（ESM）
MIROC 大気力学：スペクトル法
大気物理：雲物理、大気放射、エアロゾル、
大気化学
海洋モデル：差分法
陸面モデル、海氷モデル、植生モデル、炭
素循環モデルなどの結合体
全球雲解像大気
大循環モデル
NICAM 大気モデル：正二十面体格子による差分
法（有限体積法）
非静力学大気モ
デル：NHM
NHM
大気モデル：差分法
気象庁次世代メ
ソモデル
asuca
大気モデル：有限体積法
非静力学メソ4次
元変分法
JNoVA
変分法解析システム：非静力学大気モデ
ルNHMを使用。
MIROC ESMで見積もられる
ハードウェアスペック
想定する問題規模
格子数 ：大気モデル2000x1000x200程度、海洋モデル3000x1000x50
1年積分を実行時間6時間で計算（1ヶ月で約100年計算）
100アンサンブルを平行して実行（アレイジョブ）
算出の基礎データ
MIROC5を解像度T639（格子数およそ2000x1000x200）で実行したときの、
ESのプロファイラから得られる演算量とメモリ量を基に算出
ただし化学プロセスは入っていない
演算性能
53PFLOPS
メモリ帯域
155.7PB/S
メモリ容量
0.32PB
メモリバランス型
ただしメモリ容量は小さくても可
メモリ帯域（と演算性能）が必要
NICAMで見積もられる
ハードウェアスペック
想定する問題規模
格子数 ：ｇｌ14L100（水平400m、鉛直250m相当）、総格子数286G
６ヶ月積分を実行時間10日で計算
10アンサンブルをシリーズで実行
算出の基礎データ
gl10L40での測定結果から
1step 1格子あたりの演算量：25780FLOP
dt = 1.875sec
力学過程と物理過程の演算量比：0.7:0.3
力学過程の変数の数：５０変数
演算性能
708PFLOPS
メモリ帯域
313.87PB/S
メモリ容量
0.14PB
物理過程は比率が小さいため、
力学過程のみで見積もる
メモリ容量削減型
メモリ容量がボトルネックとなる
より多くのメモリを要求したい