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特色客户:天气和复杂的模拟:韩国气象管理储存能源

很少有天气景象像闪电划过黑暗的天空,预示着一场壮观的暴风雨即将来临一样美丽;绿叶在风中摇曳,大雨不停地打在它们身上,大地在被冲刷干净的同时又恢复了生机;柔软的雪花静静地飘落,它用白色覆盖着世界,甚至简单的金色阳光在温柔的蓝色波浪上闪耀,在慵懒的夏日的海滩上荡漾。

然而,同样的天气,当它变得严峻时,可以迅速从迷人转变为致命。常言道,气候是你期待的,天气是你得到的。那么这些现象是什么呢?我们为什么要如此关注它们呢?当他们影响到生活的方方面面时,很难不这样做。天气影响人们的日常生活,而气候往往影响整个社区的生活方式、社会基础设施和文化。当我们考虑到龙卷风、飓风、洪水、干旱、冬季风暴、山体滑坡、森林火灾、海啸和火山爆发等对生活的影响时,与天气相关的现象的重要性是不能低估的。准确的预报、恶劣天气的观察和警告使人们能够及时做好准备,在危险的天气条件下常常可以挽救生命。

我们这个月的特色客户是韩国气象协会(KMA),遵循基于Altair的PBS团队(美国和韩国)编写的成功故事的篡改。

KMA是韩国环境部的组织,使得公民的生命和物业免受自然灾害的生活,并以支持经济活动的方式改善公共联邦。KMA观察并分析地面上的气象现象,在海洋和大气中,同时提供天气预报和警告,并呈现气候统计和工业气象数据。他们与国内外组织交换气象数据和信息,进行研究和技术的发展活动,并及时的国际合作。拥有1313名公务员,KMA共设施,共有97个气象站,包括11个雷达,5个上空观察站和477个自动气象站。

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具有成本效益和能源效率的超级计算

KMA最近承接了一个项目,安装一个新的超级计算机单元4,一个Cray®XC40™系统。它更快更强大,预计将提供大约30倍的计算速度(基于实际性能)作为前一个系统。强大的超级4号计算单元拥有超过10万个计算核心,每秒运行千万亿次计算任务,消耗大量能源,从而产生大量热量。超级计算机4号机组的能源消耗增加,给空调系统的运行带来了很大的负担。为了平衡操作,保持国家气象超级计算机中心(NCMS)的低温和恒温是至关重要的。

应用于A / C系统分析的高级仿真技术

为了解决这个问题,KMA与Cray和Altair合作,模拟了NCMS空调系统的预期工作条件,以确定处理额外能源消耗和冷却需求之间所需的平衡的需求。由于KMA对Altair在计算机辅助工程(CAE)和高性能计算(HPC)方面久经考验的专业知识充满信心,因此Altair被选为其解决方案合作伙伴。bob官网 bob体育下载牵牛星的PBS Professional被选为其工作负载管理器,在世界各地的许多500强超级计算机(包括美国宇航局)中使用。

KMA和牵牛星朝鲜使用牵牛星的CFD分析了A / C系统解算器AcuSolve,开始他们的方法与建模的二元结构KMA计算房间地板上,专注于气流条件和KMA热点现象的计算房间,以及可能影响操作thermo-hygrostat,可以冷却室温。

KMA和Altair韩国进行的仿真方法是独一无二的,通过案例进行精确分析A / C系统案例(例如,研究了计算室地板上的平铺[打开/关闭]的灵活性输入[电源开/关],用于A / C系统的组件,更详细地)以定位最佳位置以获得能效。与基于计算室中的平铺的A / C系统的仿真相比,测量了实际室温和湿度,并且发现模拟结果非常准确。Altair韩国还对A / C系统的运作进行了额外的模拟,旨在实现更具成本效益的能耗。

仿真操作和关闭热湿镜(如筛选)确定了每个计算室所需的最小热湿镜。还发现,即使具有最小数量的热湿湿士,A / C系统也可以在没有对运行超级计算机的任何严重不利影响的情况下工作,尽管温度升高量较少。该团队还能够识别Thermo-Hygrostats的最佳位置,以防有必要进一步降低几个计算系统的空气温度。

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结果:能源和成本节约

根据这项研究,KMA预计将节省最多61,000美元的能源成本(每年减少约3%的能源消耗)。“对于我们的大型、复杂的超级计算系统来说,PBS Professional一直是一个非常可靠的工作负载管理器……Cray和Altair是天气和气候建模行业的超级计算领导者,我们非常高兴能在这个开创性的HPC模拟项目中合作,”Ha-young Oh说。国家气象超级计算机中心副主任。

KMA超级计算机中心副主任苏宏李补充道,“由于PBS专业人员的Aperair跑步模拟Altair的复杂模拟,Kma现在可以以更可预测和更有效的方式运行绿色IT中心。”

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