NVIDIA 的 GPU 科技，在電影哈比人(The Hobbit)以及少年Pi的奇幻漂流(Life of Pi)中發威，製造了如幻似真的山嵐、海洋，並讓電影中的一切生命躍然於眼前。
能源局加速運算氣候模型計畫(ACME)
開發的地球模型
鮮少人知道的是，世界上某些最強悍的超級電腦也採用 NVIDIA 的 GPU，為各項研究型塑出真實的地球。
在橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)工作的科學家們，使用內建 GPU 的高效能電腦來進行研究。利用科學和能源方面的應用程式，發展出最複雜的氣象模型，探索氣候變遷的成因。
這個實驗室是由美國能源部(DOE)所設立，與美國國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research)，以及其他幾所大學，共同進行一項十年期的研究計畫。該計畫稱為ACME能源局加速運算氣候模型計畫(Accelerated Climate Modeling for Energy)，於2014年中開始執行。
Peter Thornton 解釋，“該計畫的整體目標，是為了善加利用美國能源部組織中特有的電腦運算資源，創造出新一代的地球模型，幫助改善各類氣象預測技巧。” Peter 是橡樹嶺研究室中負責陸地模型的人，同時是 ACME 團隊委員，兼計畫中的陸地模型小組隊長。
如虎添翼的得力助手
橡樹嶺實驗室和美國能源部皆為打造地球模型的老手，經由 ACME 計畫，科學家可利用特別打造的專用電腦，最先進的電腦運算能力來開發模型。
這如虎添翼的得力助手，擁有超級電腦的系統架構，更強大的模擬運算，精算出更準確的氣象預測。這就是 GPU！GPU 是這些科學家，即時進行此類複雜模擬的唯一利器。
GPU 的優勢，除了效能、速度，還有能源效率，可說是高效能電腦運算的標準配備。
這就是美國能源部為何要打造GPU 加速超級電腦的主要原因。
橡樹嶺實驗室的”Summit”和勞倫斯利福爾摩國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)的”Sierra”超級電腦，都將使用 NVIDIA 公司的Tesla GPU加速器，以及NVLink高速連結技術，架設於IBM POWER新一代伺服器上。Tesla 加速器乃為複雜的運算工作而特別設計，非同於一般傳統繪圖功能加速器。
一旦開始啟動，這些系統將會達到100~300 PFLOPS 巔峰值，相當於現今最快超級電腦的2~5倍。
氣象科學的關鍵問題
藉由美國能源部的資源，包括橡樹嶺實驗室 GPU 加速的27-PFLOPS Titan 超級電腦，ACME研究團隊將會直搗氣象科學的問題核心。
ACME 計畫將開發在冰層邊緣所發生的”冰－
海互動”物理模型。圖像版權：Amanda Graham.
ACME 計畫的宗旨，是在打造氣象模型，而非單純的資料處理。根據 Thornton 的說法，該計畫目標，是為了提供” 準確度足以進行決策的可信賴氣候變遷預測資訊”。
氣象模型包括水循環的監測，內含有降雨(雪)模式之變遷，還有未來40年在全球暖化的氣候下，這些因素將如何演變。
其他模型還有像是極地冰層的穩定度監測，海平面上升的影響等。也會估算碳、氦、磷等元素的循環狀況，協助找出氣象反饋的規律性。
“當我們進行到可預測的部分，像是人類活動行為等，我們這個模型以及它所得出的結論，將與政策制定者有直接的關係。”Thormton 說道。
隨著最新的氣候模型出爐，科學家將能提供先知灼見，幫助制定相關計畫，面對最嚴峻的氣候，譬如乾旱、颶風、寒凍或洪水等天災。