Ngày 17/1/2023, công ty máy tính Nhật Bản Fujitsu công bố phát triển một hệ thống siêu máy tính cho Cục thời tiết trung ương Đài Loan (CWB), được sử dụng trong các mô hình dự đoán thời tiết số, hệ thống máy tính này sẽ trở thành siêu máy tính nhanh nhất ở Đài Loan với hiệu suất cao nhất theo lý thuyết là 10 PFLOPS (FLOPS là một nghìn nghìn tỷ phép tính dấu phẩy động mỗi giây)

Siêu máy tính có thể mô phỏng khí quyển và đại dương chính xác hơn bao giờ hết bằng phương pháp sử dụng các mô hình có độ phân giải cao và lượng dữ liệu lớn. Tính năng này cho phép dự báo ngắn hạn nhanh, chính xác hơn và cải thiện dự đoán về những sự cố thời tiết khắc nghiệt như bão lớn và lốc xoáy.

Các nhà nghiên cứu ở Đài Loan đang sử dụng siêu máy tính để mô phỏng tác động của biến đổi khí hậu đối với các mô hình thời tiết. Sự hiểu biết này có ý nghĩa quan trọng để dự đoán được tác động lâu dài của những biến động khí hậu này. Hệ thống mới của Fujitsu cho CWB bắt đầu hoạt động vào tháng 6/2022 theo sáng kiến ​​ban đầu, được triển khai năm 2021. Chương trình sử dụng siêu máy tính dự báo thời tiết được mở rộng theo từng giai đoạn trong ba năm và hệ thống sẽ được hoàn thành vào tháng 12/2023.

Vị thế của siêu máy tính ở Đài Loan

Siêu máy tính đã trở thành một công cụ thiết yếu cho các ngành công nghiệp và những lĩnh vực nghiên cứu khác nhau ở Đài Loan. Các nhà nghiên cứu Đài Loan sử dụng những cỗ máy tính công suất lớn để thực hiện những mô phỏng phức tạp, phân tích các tập dữ liệu lớn và tiến hành nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực khác nhau như dự báo thời tiết, nghiên cứu khoa học và trí tuệ nhân tạo.

Trong lĩnh vực thời tiết, khí hậu và môi trường, Cục Thời tiết Trung ương Đài Loan (CWB) sử dụng những siêu máy tính để cải thiện độ chính xác của dự báo và phân tích thảm họa thời tiết, đồng thời thu thập dữ liệu quan sát được và phân tích các tác động lâu dài của biến đổi khí hậu.

Trung tâm Điện toán Hiệu năng Cao Quốc gia (NCHC) ở Đài Loan cũng đã phát triển một siêu máy tính mạnh nhất ở châu Á, Taiwania 2, có thể thực hiện hơn 1,4 exaflop. Hệ thống được xây dựng trên cơ sở bộ xử lý AMD EPYC, sử dụng công nghệ kết nối GPI-Space. Năm 2019, NCHC đã cài đặt thành công Taiwania 2 và hiện nay đang sử dụng siêu máy tính cho nhiều ứng dụng khác nhau như nghiên cứu khoa học, dự báo thời tiết và trí tuệ nhân tạo.

Những siêu máy tính như Taiwania 2 có ý nghĩa quan trọng nhằm thúc đẩy những tiến bộ trong lĩnh vực dự báo thời tiết. Các nhà khoa học có thể chạy những mô hình thời tiết có độ phân giải cao và xử lý một khối lượng lớn dữ liệu, cho phép dự báo trong ngắn hạn với độ chính xác cao, tăng cường khả năng dự đoán về những sự kiện thời tiết khắc nghiệt. Siêu máy tính cũng cho phép các nhà nghiên cứu mô phỏng tác động của biến đổi khí hậu đối với các mô hình thời tiết theo mùa, một nhận thức quan trọng để hiểu tác động lâu dài của những biến đổi này.

Những phát triền này phù hợp với xu hướng sử dụng siêu máy tính để dự báo thời tiết và biến đổi khí hậu chính xác. Hiện Phòng thí nghiệm Fujitsu đã sử dụng siêu máy tính mạnh nhất thế giới, Fugaku để phát triển một mô hình AI nhằm dự đoán lũ lụt do sóng thần gây ra nếu tình huống xảy ra ở Đài Loan.

Trong xu hướng chung, Hewlett Packard Enterprise đang phát triển một siêu máy tính, sẽ được lắp đặt tại Trung tâm siêu máy tính NCAR-Wyoming ở Mỹ, phục vụ cho nghiên cứu các hiện tượng như biến đổi khí hậu và thời tiết khắc nghiệt.

Những ứng dụng của siêu máy tính Fujitsu

Với khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, Đài Loan là một trong những khu vực dễ bị tổn thương bởi thiên tai như bão và mưa lớn. Hệ thống siêu máy tính mới mà Fujitsu đang phát triển cho Cục Thời tiết Trung ương Đài Loan (CWB) nhằm mục đích giảm thiểu hậu quả những mối đe dọa này bằng giải pháp cho phép CWB nâng cao khả năng quan sát thời tiết, tăng cường độ chính xác của dự báo và phân tích thảm họa thời tiết, đồng thời tăng cường khả năng quan sát và phân tích thời tiết trên thời gian dài dưới tác động của biến đổi khí hậu ngoài các dịch vụ dự báo thời tiết hàng ngày.

Siêu máy tính sẽ tiếp tục hỗ trợ CWB trong nỗ lực đa dạng hóa các dịch vụ thời tiết, một yếu tố chính trong cơ sở hạ tầng để phát triển các dịch vụ thời tiết tiên tiên, thông minh, kịp thời và độ chính xác cao, một mục tiêu trong kế hoạch trung hạn của CWB.

Fujitsu đã xây dựng hệ thống này trên phần cứng Siêu máy tính FUJITSU PRIMEHPC FX1000, có cùng CPU A64FX như siêu máy tính Fugaku do RIKEN và Fujitsu phát triển. Fujitsu sẽ tiếp tục hỗ trợ các dịch vụ dự báo thời tiết của CWB trên cơ sở cung cấp kiến ​​thức chuyên môn sâu về điện toán hiệu năng cao và kiến ​​thức về những mô hình dự báo thời tiết.