發布日期：2022-07-14 點擊率：62
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，基于多核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，并且涵蓋了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，并且應用了768個節點。整個中石油一共用了7套系統做實驗，應用環境就是油田，并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，可視化處理解釋系統、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臺的應用軟件。
第三，高密度、多路服務器技術將會成為地震處理和綜合解釋研究的新平臺。我們與專家交流后認為，四路服務器可能是比較合適的選擇，不僅胖節點可以采用多路服務器，包括東方地球現在進行的信息化建設也是采用多路服務器來作為一個大平臺，分區給不同應用使用。
第四，萬兆以太網將給高性能計算的發展帶來新生機。盡管目前由于成本太高，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年新興的網絡技術只能提供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。
第五，高效能綠色數據中心建設會成為新熱點。現在各油田都在大規模擴充高性能計算機，所以數據中心的機房質量問題成為備受關注的焦點。解決高能耗問題需要考慮多個方面，東方地球已經在芯片、系統級、硬件級做了一些節能工作，同時還在基礎設施技能方面進行了很多嘗試。一是開發自適應的節能降耗軟件，動態調整服務器的狀態，這樣節能效果可以達到25%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多萬元。二是應用虛擬化技術提供集中管理和移動辦公。過去，我們的辦公環境都是一人一臺終端，我們現在考慮采用瘦客戶機的方式，這樣不僅可以對終端進行集中管理，還可以節能。即使員工憑身份卡在異地上班，也可以沿用自己的工作界面和數據。三是，機房制冷模式結合通風方面的優化設計，大規模采用水冷方式。我們可以看到，北京的一些大型數據中心也與國外一樣都采用機柜液體水冷的方法，包括曙光5000高性能計算機。
第六，復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年代常規的疊后偏移、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，這兩者并不是呈線性關系。數據在增加，計算復雜程度也在增加，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，東方地球用于地震數據處理的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，三維時間偏移達到5萬平方公里，深度偏移達到1萬平方公里。
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