ressources calcul 2008
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Ressources calcul 2008. GENCI PRACE IDRIS : brodie NEC SX-8 - vargas IBM Power6 CCRT : mercure NEC SX-8R - GIEC NEC SX-9 platine Bull Itanium / Nehalem CINES : SGI Altix ICE CCRE. Marie-Alice Foujols [email protected]. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Ressources calcul 2008
GENCI PRACE
IDRIS : brodie NEC SX-8 - vargas IBM Power6
CCRT : mercure NEC SX-8R - GIEC NEC SX-9 platine Bull Itanium / Nehalem
CINES : SGI Altix ICE
CCRE
Marie-Alice [email protected]
Evolution des performances
0,1
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
1993/061994/061995/061996/061997/061998/061999/062000/062001/062002/062003/062004/062005/062006/062007/62008/6
Performance (Gflops)
Numéro 1
Numéro 500
CEA civil - CCRT - somme
CEA - civil - CCRT Vecto Para
IDRIS - somme
IDRIS - Vecto Para
Tendance Numéro 500
Tendance Numéro 1
10 Pflops
1 Pflops
100 Tflops
10 Tflops
1 Tflops
100 Gflops
10 Gflops
1 Gflops
Evolution des moyens de calcul : Top 500 France : CNRS-IDRIS et CEA-CCRT
2008 207 Tflops
Earth Simulator
2010 10 PflopsRiken, Japon
TOP 500, 2007/11 J David MA Foujols
NEC SX-8 IDRISNEC SX-8R CCRT
+ NEC SX-9 Dédié GIEC - Hors quotaAvril 20093 nœuds48 procsÉquivalent 80 procs SX-8640 000 h
http://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/PerformancesIPSLCM4_v2
Temps de simulations, LMDZ 360x180x55
Limite du découpage
84 ans/mois
300 ans/mois100 106 t
Les modèles de climat
Les équations : mécanique des fluides, processus physiques
Choix numériques, Discrétisation Programmes informatiquesCalculateursProduction de résultatsComparaison aux observationsProjections sur le futur
€
∂U∂t+ 2Ω×U = .
Marti, 2005
Évolution depuis 30 ans
Puissance de calcul: ≈ x106
Modélisation du climat en a tiré parti par une multiplication
≈ x100 autour des 3 axes
résolution spatiale
contenu et complexité
des modèleslongueurs et nombres
de simulations
Evolution depuis 30 ans
Développement des composantes puis couplage des modèles.
Evolution des modèles de climat
IPCC, 2007
Rés
olut
ion
Com
plex
ité
Le modèle système Terre de l’IPSL
Continents Atmosphère Océan
Surface continentaleSol et végétation
Circulation atmosphériquePhysique
Circulation OcéaniqueGlace de mer
LMDzORCHIDEE
PISCES
INCA
STOMATE
ORCALIM
C02 Car boneCar boneCarbone
Biogéochimie cont inent ale
Biogéochimie etBiologie marine
ChimieGaz&
Aér osols
DMS
Nut r it if sChimie
CH4, COVAér osols
Continents Atmosphère Océan
Surf ace cont inent aleSol et végét at ion
Circulat ion at mosphériquePhysique
Circulat ion OcéaniqueGlace de mer
Surf ace cont inent aleSol et végét at ion
Circulat ion at mosphériquePhysique
Circulat ion OcéaniqueGlace de mer
LMDzORCHIDEE
PISCES
INCA
STOMATE
ORCALIMLMDzORCHIDEE
PISCES
INCA
STOMATE
ORCALIM
C02 Car boneCar boneCarbone
Biogéochimie cont inent ale
Biogéochimie etBiologie marine
C02 Car boneCar boneCarbone
Biogéochimie cont inent ale
Biogéochimie etBiologie marine
ChimieGaz&
Aér osols
DMS
Nut r it if sChimie
CH4, COVAér osols
ChimieGaz&
Aér osols
DMS
Nut r it if sChimie
CH4, COVAér osols
NEMO/OPA
NEMO/TOP/PISCES
INCA
IPSLCM4 figé en juillet 2004, IPSLCM5 à figer en 2008, IPSLESM idem
Le couplage OASIS
Coupleuroasis
Les nouveaux enjeux : Évolution future
Puissance de calcul: ≈ x106
Quelle évolution résolution/complexité/durée ?
résolution spatiale
contenu et complexité
des modèleslongueurs et nombres
de simulations
Axes directeurs
1) Augmenter la qualité : (ex. : paramétrisations revues pour haute résolution, ...)
2) Augmenter la complexité : système terre incluant l'ensemble des compartiments (atmosphère, océan/glace, continents, chimie, cycles, calottes, ...)
3) Réaliser les simulations dans les temps impartis :Atteindre le Petaflops : développements numériques et informatiques nécessaires pour les machines à O(10 000) processeurs
15
Spatial Resolution (x*y*z)
Ensemble size
Timescale (Years*timestep)
TodayTerascale5
50
500
Climate Model
70
10 2010Petascale
1.4°
160km
0.2°
22kmAMR
1000
400
1Km
Regular 10000
Earth System Model
100yr*
20min1000yr*
3min1000yr * ?
Code Rewrite
Cost Multiplier
Data Assimilation
New Science Better Science
dimensions of Climate Predictiondimensions of Climate Prediction
?
10
1010
10
10 10
10
2015ExascaleLawrence Buja (NCAR) / Tim Palmer
(ECMWF) Exposé NCAR, DEISA, avril 08
Evolution des performances
0,1
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
1993/06 1994/06 1995/06 1996/06 1997/06 1998/06 1999/06 2000/06 2001/06 2002/06 2003/06 2004/06 2005/06 2006/06 2007/6
Performance (Gflops)
Numéro 1Numéro 500SommeIDRIS - sommeIDRIS - Vecto Para
10 Pflops
1 Pflops
100 Tflops
10 Tflops
1 Tflops
100 Gflops
10 Gflops
1 Gflops
100 Mflops
1993C90 : 8 cpus : 7 Gflops12 cpus : 10 Gflops
1996T3D : 128 cpus : 13GflopsT3E : 256 cpus : 93 Gflops268 cpus : 117 Gflops
1997Fujitsu VPP :8 cpus : 13 Gflops
1999NEC SX-5 :16 cpus : 123 Gflops38 cpus : 280 Gflops40 cpus : 303 Gflops
2002IBM 1ère : 256 cpus : 590 Gflops
2004IBM 2ème : 1024 cpus : 4 Tflops
2006NEC SX-8 :80 cpus : 1,2 Tflops
IDRISMeilleur classement :11ème 11/96
Création IDRISOctobre 1993
Earth Simulator
IDRIS
Evolution des performances
0,1
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
1993/061994/061995/061996/061997/061998/061999/062000/062001/062002/062003/062004/062005/062006/06 2007/6
Performance (Gflops)
Numéro 1Numéro 500SommeCEA civil - CCRT - sommeCEA - civil - CCRT Vecto Para
10 Pflops
1 Pflops
100 Tflops
10 Tflops
1 Tflops
100 Gflops
10 Gflops
1 Gflops
100 Mflops
1994C90 : 3 cpus : 2,5 Gflops4 cpus : 3,3 Gflops
1999Fujitsu VPP :15 cpus : 139 Gflops16 cpus : 149 Gflops
2004NEC SX-6 :44 cpus : 337 Gflops48 cpus : 368 Gflops56 cpus : 430 Gflops
2006NEC SX-8 :64 cpus : 0,9 TflopsNEC SX-6 :56 cpus : 430 Gflops
1997-1999T3E : 256 cpus : 116 Gflops280 cpus : 125 Gflops
1994T3D : 128 cpus : 13GflopsSP2 :16 cpus : 3 Gflops
2000-2003HP : 232 cpus : 211 Gflops532 cpus : 537 Gflops550 cpus : 638 Gflops610 cpus : 717 Gflops
CCRT
2004HP : 800 cpus : 1,6 Tflops
2007BULL : 7680 cpus : 42 Tflops
2004-2005OPTERON : 224 cpus : 511 Gflops552 cpus : 1,4 Tflops
Earth Simulator
CCRT