日本地球惑星科学連合2024年大会

講演情報

[E] 口頭発表

セッション記号 A (大気水圏科学) » A-AS 大気科学・気象学・大気環境

[A-AS02] 高性能計算が拓く気象・気候・環境科学

2024年5月29日(水) 15:30 〜 16:45 103 (幕張メッセ国際会議場)

コンビーナ:八代 尚(国立研究開発法人国立環境研究所)、中野 満寿男(海洋研究開発機構)、川畑 拓矢(気象研究所)、宮川 知己(東京大学大気海洋研究所)、座長:宮川 知己(東京大学大気海洋研究所)、八代 尚(国立研究開発法人国立環境研究所)


16:30 〜 16:45

[AAS02-11] Efforts toward optimization of global non-hydrostatic atmospheric model on GPU supercomputer

*八代 尚1山崎 一哉2荒川 隆3松岸 修平2、Intyisyar Shereo1、中島 研吾2 (1.国立環境研究所、2.東京大学、3.株式会社ClimTech)

キーワード:GPU、モデルシミュレーション、高性能計算、気候予測、機械学習、Python

To secure more computational resources for future weather/climate simulations, it is necessary to utilize supercomputers equipped with many energy-efficient accelerators. We present the results of several strategies to port the non-hydrostatic icosahedral atmospheric model (NICAM, Satoh et al., 2014) to GPU supercomputers. 1) We conducted GPU porting of the full application using OpenACC directives and evaluated computational performance. We identified and avoided several patterns that led to deteriorated computational speed throughout the optimization process. 2) Several kernels extracted from the dycore were rewritten from Fortran to Python. Leveraging the JAX library, we conducted offloading the computations to GPU. 3) Algorithm transformation: We created data-driven model components capable of utilizing dense matrix operations by learning the simulation results based on the physics-based process model.