Japanin Earth Simulator:
Maailman nopein tietokone syntyi teollisuuspolitiikan tuloksena
PETE PAKARINEN, 15.4.2002
Japanilainen supertietokone simuloi maapalloa ja tarjoaa tähän mennessä tarkimmat mallit planeettamme ilmastosta. Maailman tehokkainta rautaa rajoittavat vain puutteet ohjelmistossa ja inhimillisessä asiantuntemuksessa, kertoo tiedelehti Nature tuoreessa numerossaan.
Yokohamassa sijaitseva Earth Simulator - maasimulaattori - on jo kooltaan massiivinen. Lentokonehalliin sijoitettu tietokone sisältää 5120 prosessoria, joita yhdistää noin 220 tonnia kaapelia. Täydellä kapasiteetilla ajettaessa kone pystyy tekemään noin 40 triljoonaa laskutoimitusta sekunnissa. Verrattuna projektin alkuvaiheessa tavanomaisiin supertietokoneisiin, on Maasimulaattorin laskentanopeus noin 1000 kertaa suurempi. Maasimulaattori luo eräänlaisen virtuaalisen maapallon supertietokoneelle. Sen tarkoituksena on mallintaa maan ilmastoa ja geofysiikkaa ennennäkemättömällä tarkkuudella.
Japani tarvitsee asiantuntijoita
Ongelmana on, että toimiakseen parhaalla mahdollisella tavalla kone tarvitsisi uusia ohjelmistoja ja paranneltuja teoreettisia ilmastomalleja, joiden laatimiseen tarvittava asiantuntemus puuttuu Japanista. Ongelma on ratkaistavissa yhteistyöllä, mutta sitä ennen projektin rahoittajien on ratkaistava millainen osuus ulkomaalaisille tutkijoille projektista annetaan. Koneen hinta on ollut noin 370 miljoonaa dollaria, lisäksi tulevat noin 50 miljoonan dollarin menot vuotuisiin ylläpitokustannuksiin. Japanin hallitus onkin linjannut, että järjestelmällä tehtävän työn on hyödytettävä maan tarpeita. Tämä voi tarkoittaa esimerkiksi keskittymistä erityisesti Aasiaa koskevien ilmastomuutosten tutkimiseen. Samaan aikaan ilmastotutkijat Euroopassa ja Yhdysvalloissa keskustelevat pitäisikö heidän ryhtyä lobbaamaan omia maksajiaan kustantamaan vastaavanlaisia koneita. Osa on sitä mieltä, että vastaavilla panostuksilla olisi suurempi hyöty muissa kohteissa.
Teollisuuspoliittinen maapalloprojekti
Sekä maasimulaattorin että ulkomaisten asiantuntijoiden käytön vaikeuksien taustalla on teollisuuspolitiikka. Kone nimittäin käyttää vektoriprosessoreja, joiden valmistusta hallitsevat japanilaiset yhtiöt, NEC etunenässä. Kun tavanomaisten prosessorien nopeudet kasvoivat ja hinnat halpenivat 1990-luvulla, koitui vektoriprosessorien valmistajille vaikeuksia. Rinnakkain kytketyistä tavanomaisista prosessoreista valmistetut supertietokoneet alkoivat syrjäyttää yksinään käytettyjä vektoriprosessoreja. Suunnitelmat vektoriprosessoreihin perustuvan ilmastotietokoneen rakentamiseksi käynnistettiinkin vuonna 1997 tukemaan hankaluuksissa olevaa teollisuudenalaa. Samana Kioton kokouksen vuonna Japanin hallitus halusi myös antaa oman osansa kansainväliseen ilmastonmuutostutkimukseen. Suunniteltiin Maasimulaattori, jossa yhden nopean vektoriprosessorin sijaan käytettiin erittäin nopeilla yhteyksillä toisiinsa rinnakkain kytkettyjä vektoriprosessoreja. Nopeus tuo erilaisia etuja. Monet tutkijat haluavat esimerkiksi suorittaa samanaikaisia simulaatioita olemassa olevilla ilmastomalleilla. Koska esimerkiksi kasvihuonekaasujen päästöjen vaikutukset lämpötilan kohoamiseen ovat malleissa erittäin herkkiä pientenkin yksityiskohtien muutoksille, antaa nopeus mahdollisuuden ajaa useita toisistaan poikkeavia versioita samasta mallista. Tuloksena tutkijat saavat haarukan, jossa mahdollinen lämpötilan kohoaminen kulkee. Vastaavaa prosessia käytetään rutiininomaisesti sääennusteiden laatimisessa. Nopemmalla koneella voidaan ennusteet kohdentaa tarkempiin alueisiin. Earth Simulator verkossa: http://www.es.jamstec.go.jp/.
|
Pääkirjoitus
