http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 20:16:46 來源:中國計算機報
從目前的技術發展趨勢和實際應用來看,石油物探對高性能計算提出了六點需求,其中部分也是高性能計算本身的發展趨勢。
第一,基於多核CPU技術的刀片服務器已經成為高性能計算的發展趨勢。值得關注的是,排名全球第一的高性能計算機“走鵑”,采用的就是混合架構,並且涵蓋了CELL芯片。
第二,GPU技術會給地球物理、高密度運算、可視化處理帶來新機會。GPU技術被證明是一項加快計算、可視化、圖像分析、模式識別、計算機視覺完美結合的技術。東方地球物理公司研究院(以下簡稱東方地球)也在做應用GPU技術的相關實驗,並且應用了768個節點。整個中石油一共用了7套係統做實驗,應用環境就是油田,並且目前已經取得了一些進展。國外的一些同行公司也在應用了GPU的混合架構上成功地開發了自己的應用軟件。隨著地震軟件商對GPU技術的支持,可視化處理解釋係統、疊前遷移數字建模的效率很可能會大幅度提升。目前這項技術存在的最大問題是很少有支持這個平台的應用軟件。
第三,高密度、多duo路lu服fu務wu器qi技ji術shu將jiang會hui成cheng為wei地di震zhen處chu理li和he綜zong合he解jie釋shi研yan究jiu的de新xin平ping台tai。我wo們men與yu專zhuan家jia交jiao流liu後hou認ren為wei,四si路lu服fu務wu器qi可ke能neng是shi比bi較jiao合he適shi的de選xuan擇ze,不bu僅jin胖pang節jie點dian可ke以yi采cai用yong多duo路lu服fu務wu器qi,包bao括kuo東dong方fang地di球qiu現xian在zai進jin行xing的de信xin息xi化hua建jian設she也ye是shi采cai用yong多duo路lu服fu務wu器qi來lai作zuo為wei一yi個ge大da平ping台tai,分fen區qu給gei不bu同tong應ying用yong使shi用yong。
第四,萬兆以太網將給高性能計算的發展帶來新生機。盡管目前由於成本太高,萬兆以太網和Infiniband的應用市場不及千兆以太網,但它們還是相當有競爭力的。1995年新興的網絡技術隻能提供10兆以太網,到1998年,已經發展成為千兆以太網,1999年更推出了萬兆以太網。如今,超萬兆以太網已經脫離了實驗階段。有專家預測,到2011年~2018年的時候,網絡技術才會出現比較大的改進,萬兆以太網也會因為成本的降低而逐步替代目前的千兆以太網。
第(di)五(wu),高(gao)效(xiao)能(neng)綠(lv)色(se)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)建(jian)設(she)會(hui)成(cheng)為(wei)新(xin)熱(re)點(dian)。現(xian)在(zai)各(ge)油(you)田(tian)都(dou)在(zai)大(da)規(gui)模(mo)擴(kuo)充(chong)高(gao)性(xing)能(neng)計(ji)算(suan)機(ji),所(suo)以(yi)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的(de)機(ji)房(fang)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)成(cheng)為(wei)備(bei)受(shou)關(guan)注(zhu)的(de)焦(jiao)點(dian)。解(jie)決(jue)高(gao)能(neng)耗(hao)問(wen)題(ti)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)多(duo)個(ge)方(fang)麵(mian),東(dong)方(fang)地(di)球(qiu)已(yi)經(jing)在(zai)芯(xin)片(pian)、係統級、硬ying件jian級ji做zuo了le一yi些xie節jie能neng工gong作zuo,同tong時shi還hai在zai基ji礎chu設she施shi技ji能neng方fang麵mian進jin行xing了le很hen多duo嚐chang試shi。一yi是shi開kai發fa自zi適shi應ying的de節jie能neng降jiang耗hao軟ruan件jian,動dong態tai調tiao整zheng服fu務wu器qi的de狀zhuang態tai,這zhe樣yang節jie能neng效xiao果guo可ke以yi達da到dao25%左右。東方地球擁有一萬顆CPU,如果所有服務器都安裝這一軟件,一年就可以節約電費200多(duo)萬(wan)元(yuan)。二(er)是(shi)應(ying)用(yong)虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu)提(ti)供(gong)集(ji)中(zhong)管(guan)理(li)和(he)移(yi)動(dong)辦(ban)公(gong)。過(guo)去(qu),我(wo)們(men)的(de)辦(ban)公(gong)環(huan)境(jing)都(dou)是(shi)一(yi)人(ren)一(yi)台(tai)終(zhong)端(duan),我(wo)們(men)現(xian)在(zai)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)瘦(shou)客(ke)戶(hu)機(ji)的(de)方(fang)式(shi),這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)對(dui)終(zhong)端(duan)進(jin)行(xing)集(ji)中(zhong)管(guan)理(li),還(hai)可(ke)以(yi)節(jie)能(neng)。即(ji)使(shi)員(yuan)工(gong)憑(ping)身(shen)份(fen)卡(ka)在(zai)異(yi)地(di)上(shang)班(ban),也(ye)可(ke)以(yi)沿(yan)用(yong)自(zi)己(ji)的(de)工(gong)作(zuo)界(jie)麵(mian)和(he)數(shu)據(ju)。三(san)是(shi),機(ji)房(fang)製(zhi)冷(leng)模(mo)式(shi)結(jie)合(he)通(tong)風(feng)方(fang)麵(mian)的(de)優(you)化(hua)設(she)計(ji),大(da)規(gui)模(mo)采(cai)用(yong)水(shui)冷(leng)方(fang)式(shi)。我(wo)們(men)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao),北(bei)京(jing)的(de)一(yi)些(xie)大(da)型(xing)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)也(ye)與(yu)國(guo)外(wai)一(yi)樣(yang)都(dou)采(cai)用(yong)機(ji)櫃(gui)液(ye)體(ti)水(shui)冷(leng)的(de)方(fang)法(fa),包(bao)括(kuo)曙(shu)光(guang)5000高性能計算機。
第六,複雜地震成像等技術的發展和應用將需要更多的CPU。現在國內普遍采用的偏移方法從上世紀80年代常規的疊後偏移、1999年開始的“積分化”時間偏移,一直到現在的單層波振動偏移,與國外相比還是有一定的差距。現在我們正在實驗雙層波振動偏移,用了1024個核來做實驗。實驗結果表明,用一毫秒采樣數據的CPU計算計時,要比兩毫秒采樣的CPU計時多1.5倍,這兩者並不是呈線性關係。數據在增加,計算複雜程度也在增加,這樣對高密度空間采集、海洋勘探和多波的海量數據處理帶來了考驗。預測未來三年,東方地球用於地震數據處理的CPU核數至少要增加1.5倍。法國地球物理總公司(CGG)的發展規劃是明年達到“1個P”,也就是每秒千萬億次的計算能力。我們的規劃是,到2010年,東方地球的總核數達到10萬,運算能力達到CGG目前的水平。到2012年,我們的計算能力達到0.5P,三維時間偏移達到5萬平方公裏,深度偏移達到1萬平方公裏。