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中石油攜手浪潮采用自主創新科技找油

編輯:佚名 信息來源:本站原創 發布時間:2013年12月19日 瀏覽

今年11月,來自中國的“天河二號”超級計算機蟬聯世界最快超級計算機殊榮。國內外對“天河二號”的評價除了驚人的計算能力,還有對中國自主科技創新的肯定。事實上,能代表中國自主研發科技進步的不僅隻有“天河二號”,由中石油開發的GeoEast係統也是我國突破國外技術封鎖、實現自主科技創新的重大標誌性成果。日前,由浪潮為中石油設計構建的高性能計算集群就將支持該係統的運行,此外中石油還與浪潮聯合針對GeoEast係統中的一些模塊進行了調優,從而提高了係統運行效率。

石油行業是超級計算機的重要應用領域,也是國外對我國實行技術封鎖的重點行業。2003年以前,我國石油勘探的軟件依然處於完全依賴進口的階段,隨著我國石油產業在國際領域的快速發展,國外開始對我國石油行業實行技術封鎖,嚴重的製約了我國石油產業“走出去”的步伐。在這個背景下,中石油自主開發了GeoEast係統,不僅滿足了國內油氣勘探需求,還有力的支撐了我國在國際石油領域的競爭力。

GeoEast係統是一款地震數據處理與解釋協同工作的一體化軟件係統,是超級計算機在石油行業的應用軟件之一。它由近500個功能應用模塊組成,能滿足陸地、海上等多地形、地質結構的石油勘探模擬。世界十大石油公司的美國雪佛龍公司曾測試評價認為GeoEast係統功能完備,運行穩定,擁有最先進的偏移成像、四維去噪、有限差分正演技術,與業界同類商業軟件相比表現出色。

中石油與浪潮攜手探索自主科技創新體現在兩個方麵,一個是針對GeoEast係統的應用特征設計構建高性能計算集群;另一方麵是雙方聯合展開針對GeoEast係統中的一些模塊的應用調優和GPU應用移植,以提升集群運行效率。

在集群的設計構建方麵,GeoEast係統對超級計算機的存儲能力、計算能力和I/O通訊能力都提出了很高的要求。僅拿GeoEast係統的其中一個模塊RTM舉例,就能將天河1A的所有計算節點用滿。針對這些應用特點,浪潮憑借自身在石油勘探行業的應用經驗,設計出一套高性能、低功耗、方便易用和高擴展性的TS10000係統方案。

首先,浪潮設計構建的這套係統由404個計算節點構成,整體峰值計算性能達134萬億次,大大提升了計算效率。浪潮在此係統中采用了專門針對石油行業自主研發的NF5270 M3 服務器。該服務器采用Intel E5-2600係列Sandybridge處理器,配置128GB的DDR3 1600內存、支持四通道讀取,配置5×600GB SAS高速硬盤,集成雙千兆以太網卡,支持IOAT網絡加速技術。此外,NF5270M3還充分考慮了低功耗的需求,采用高效電源,相比其他係統,浪潮設計構建的TS10000係統可為用戶每年節省將近20%的電費。

其次,考慮到GeoEast是一種數據密集型和計算密集型相結合的應用,對計算和I/O 的處理能力有很高的要求。大規模集群計算節點如果無法獲得高速率的數據傳輸性能,則大大降低集群係統使用率,嚴重製約計算能力的發揮。浪潮TS10000 采用開放的IA架構,采用高速的萬兆以太網絡將各個計算節點進行互聯,大大提升通訊效率;另外,浪潮還為該係統配置了浪潮Cluster Engine高性能計算服務平台,用戶可精確快速跟蹤資源使用情況,有效管理HPC係統環境。

聯合進行GeoEast係統模塊的調優方麵,浪潮與中石油針對GeoEast係統中紋理屬性提取、多時窗傾角掃描、多尺度體曲率提取、特征值相幹、構造導向濾波、單頻屬性提取等6個模塊在CPU多線程的應用優化中取得了量級的性能提升,大大提升了集群中CPU的使用效率。同時,雙方合作開發的基於GPU的PSTM疊前時間偏移模塊和三維疊前RNA模塊的應用移植也取得了量級的性能提升。據悉,經過調優後的這些模塊已運行在了中石油海內外的很多項目上。

負責此係統采購的BGP相關負責人對該係統目前的運行狀態表示非常滿意,他們評價:“浪潮始終秉承專業、認真、高效的工作態度。在項目前期調研的過程中,浪潮始終向AG8国际大厅登录提供最先進的技術,並且提供最優的應用優化和測試方法。在測試結果上,浪潮的係統表現非常突出。在方案設計過程中,浪潮充分考慮到了所需的各方麵需求。”

一直以來,中國始終把自主科技創新擺在發展首位。黨的十八大報告強調指出:“科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐,必須擺在國家發展全局的核心位置。”石油行業作為我國重要的能源產業,對我國經濟發展有巨大的支撐作用,自主科技創新顯得尤為重要。

浪潮多年來深耕HPC專業應用,在HPC專業應用、GPU計算和MIC眾核計算應用移植方麵擁有豐富經驗。此外,浪潮也一直在探索更多的提升計算性能、降低功耗的新型計算架構,並曾參與構建天河1A、天河二號和神威藍光等世界級超級計算機,掌控了較多的自主創新科技。浪潮本次與中石油的攜手,相信將對我國石油行業領域的自主科技創新產生巨大的推動作用。

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