挑戰

從致命的颶風到全球氣候變遷，天氣是影響我們日常生活—有時甚至我們的生存—最大的不可控制因素。然而天氣狀況的及早預測正變得更快速、更準確，讓人們有更多的時間準備。在國家大氣研究中心（NCAR），一個科學家小組已為即時、長期和短期的氣候情況開發了先進的預報模型。

氣象研究與預測模型（WRF）是世界上使用最廣泛的模型；使用者包括國家氣象局、空軍氣象局，國外氣象服務和商務氣象預報公司。NCAR的氣候和天氣模型正在從兆等級（1兆每秒浮點運算(FLOPS)），提升到千兆等級的應用。當一般的運算叢集成長達到臨界點時，增加更多的CPU便不再能有效地提升速度。這個問題在涉及即時元件或其他解決方案實現時間受限的應用上尤具重要性。

解決方案

在檢驗各式提高整體預報速度及準確性的方式時，大氣研究中心的技術人員與合作的科羅拉多大學波爾得分校研究者求助於NVIDIA公司GPU計算解決方案。在移植到NVIDIA ® CUDA ™架構之後，在WRF關鍵但計算密集度高的粒子物理學部分，速度改善達10倍。雖然粒子物理在此模型中只占了不到百分之一的程式碼，轉換到CUDA上卻使整體速度提高了百分之二十。

「這個結果非常鼓舞人心並且來得正是時候。恰好在我們對於在一般配備上得到高時效性預測結果感到筋疲力竭的時刻，」NCAR的WRF軟體開發主管John Michalakes說道。「我們的目標是在結合NVIDIA的GPU運算技術到WRF的更多部分之後，能使預測時間減低至少二倍以上。我預期加速器在天氣和氣候模型上將有令人耳目一新的影響。」

影響

現在NCAR以及世界各地許多仰賴WRF的機構，可以更快速地得到急需的，關於即時天氣狀況及發展情形之預測。因此，人們將得以針對這些狀況預作準備並遠離災害。

更多資訊，請至： www.ncar.ucar.edu