米国立大気研究センター（National Center for Atmospheric Research）

強烈なハリケーンから世界的な気候変化まで、天気は最も制御不能な要素として、私たちの日常生活に、そして時にはその生死にまで影響を及ぼします。しかし、天気事象の事前予測は、高速化と高精度化が進んでおり、人々に与えられる準備期間は長くなっています。米国立大気研究センター（以下、NCAR）では、科学者チームによって、長期・短期の気候条件を即座に割り出す高度な予測モデルが開発されました。

これは、天気研究＆予測（以下、WRF）モデルと呼ばれるもので、国立測候所や空軍気象局、海外の気象サービス、民間の天気予報会社などによって、世界で最も広く使用されています。NCARの気候/天気モデルは、テラスケール（1兆フロップ）からペタスケールクラスのアプリケーションへと移行しており、従来のコンピューティング・クラスタを上回るものとして、もはやCPUの追加によっては有効な速度向上を期待できない転換点に到達しています。リアルタイム要素を含むアプリケーションなど、解決までの時間に制約がある場合、これはとりわけ大きな問題となります。

予測の全体的な速度と精度の向上方法を検討するにあたり、NCARの技術スタッフとコロラド大学ボールダー校の研究チームは、NVIDIA GPUコンピューティング・ソリューションを採用しました。NVIDIA®CUDA™への移植を行った結果、演算負荷の高いWRFの重要なコンポーネント、Microphysicsでは、10倍の速度向上が実現しました。Microphysicsがモデルのソースコードに占める割合は1%未満ですが、これをCUDAに変換することで、モデル全体の速度は20%向上しました。

NCARのWRF担当ソフトウェア開発責任者であるジョン・ミカレイクス（John Michalakes）氏は、次のように述べています。「今回の結果は実に明るい材料であり、従来のクラスタが時間重視の予測を実現する原動力となることに限界を感じ始めていた私たちにとっては、タイムリーなものとなりました。私たちは、NVIDIAのGPUコンピューティング・テクノロジをより多くのWRFに導入することで、予測時間を2分の1以下に削減することを目標としています。天気/気候モデリングのアクセラレータの影響は、革新的なものになると考えています。」

今後、NCARをはじめ、WRFを活用する世界中の多数の機関は、リアルタイムな天気事象と状況の進展について、必要不可欠な予測をより迅速に行えるようになります。その結果、人々はこうした事象への準備を整えて、被害や危険を回避できます。

詳細については、www.ncar.ucar.eduをご覧ください。