Altair hilft in der Wetterküche

Man sollte nicht glauben, Simulation und Berechnung seien Themen, die sich irgendwie in den Elfenbeintürmen der Produktentwicklung aufhalten und mit unserem täglichen Leben nichts direkt zu tun haben. Wenn Sie gestern beispielsweise in der Tagesschau die Wettervorhersage gesehen haben, waren Sie in direktem Kontakt mit High Performance Computing und einer Softwarelösung von Altair, von dem auch die bekannte Simulationssuite HyperWorks und das innovative CAD-System Solidthinking stammen.

Der Deutsche Wetterdienst nutzt Altair-Software.

Der Deutsche Wetterdienst nutzt Altair-Software.

Der Deutsche Wetterdienst (DWD), auf dessen Vorhersagen unter anderem die Wettervorhersage der ARD basiert, hat sich für Altairs Workload-Management-System PBS Professional entschieden, um seine zwei Cray-Supercomputersysteme zu verwalten. Der DWD hatte die beiden „Big Irons“ vom Typ Cray XC30 Anfang letzten Jahres bestellt und hat sie nun in Betrieb genommen.

Der DWD nutzt einen der beiden 100-Petaflops-Rechner für die Berechnung der Wettervorhersage, der zweite Rechner rechnet für die Forschung und dient als Backupsystem. Die 17 Millionen-Euro-Investition umfasst neben den Rechnern zwei Speichersysteme mit mehr als drei Petabyte Speicherplatz, Services und Support.

Nun nutzt solch ein Supercomputer alleine nicht viel, er benötigt natürlich auch die entsprechende Software. Die Verwaltungssoftware PBS Professional weist dieser Software die benötigten Ressourcen zu und sorgt dafür, dass die Computersysteme jederzeit optimal genutzt werden. Mit PBS lassen sich Jobs so einplanen, dass die vorhandenen Ressourcen optimal genutzt werden und die Deadlines für jeden Job gehalten werden, aber auch ungenutzte Ressourcen abschalten, um Strom zu sparen.

Altairs PBS Professional ist seit langer Zeit ein marktführendes Produkt im Bereich Workload Management. Es wird seit über 20 Jahren bei Tausenden von Kunden eingesetzt, um gemeinsam auf verteilte und globale Rechenressourcen zuzugreifen. PBS Professional ist das Flaggschiffprodukt von PBS Works, einer umfassenden Suite zur Optimierung von HPC- und Cloud-Rechenumgebungen. Dazu zählen auch Portalprodukte zur Jobverwaltung, Analysen und Remote-Visualisierung.

Die numerische Wettervorhersage verwendet viele verschiedene Arten von Simulationen, Modellierungstechniken und Komponenten mit unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Die eingesetzten meteorologischen Modelle sind sehr datenintensiv und die Rechen- und Daten-Anforderungen zur Simulation dieser Modelle sind enorm. Darüber hinaus steigen die Anforderungen in Bezug auf den Umgang mit der Komplexität und der Bewegung großer Datenmengen durch die größere Datenverfügbarkeit und einem besseren Verständnis der Erfordernisse für eine bessere Vorhersagegüte stark an. Aus diesem Grund benötigen die Wetterzentren eine skalierbare Architektur, die hochgradig rechenintensive Anwendungen und effiziente Datenbewegungen unterstützt.

Zwei solcher Supercomputer Cray XC30 werden beim DWD in Betrieb genommen (Bild: Cray).

Zwei solcher Supercomputer Cray XC30 werden beim DWD in Betrieb genommen (Bild: Cray).

Cray arbeitet im Bereich Supercomputer für Wetterdienste schon seit längerem mit Altair zusammen, was sich auch in diesem Whitepaper nachlesen lässt.

Vom DWD stammen unter anderem auch die amtlichen Unwetterwarnungen, von den Supercomputern und deren Software können also tatsächlich Menschenleben abhängen. Dies ist allerdings in vielen Bereichen so, auch die Tatsache, dass Fahrzeugteile in der Konstruktion simuliert und analysiert werden, verhindert letztlich Unfälle. Wie wichtig IT für jeden Bereich unseres Lebens geworden ist, macht man sich, glaube ich, viel zu selten bewusst. Es ist so einfach, über Social Media-abhängige Teenager zu klagen – aber man nimmt gar nicht wahr, dass dieselbe Basistechnologie dafür verantwortlich ist, ob man einen Schirm mitnimmt, wenn man aus dem Haus geht.

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