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中石油携手浪潮采用自主创新科技找油

编辑:佚名 信息来源:本站原创 发布时间:2013年12月19日 浏览

今年11月,来自中国的“天河二号”超级计算机蝉联世界最快超级计算机殊荣。国内外对“天河二号”的评价除了惊人的计算能力,还有对中国自主科技创新的肯定。事实上,能代表中国自主研发科技进步的不仅只有“天河二号”,由中石油开发的GeoEast系统也是我国突破国外技术封锁、实现自主科技创新的重大标志性成果。日前,由浪潮为中石油设计构建的高性能计算集群就将支持该系统的运行,此外中石油还与浪潮联合针对GeoEast系统中的一些模块进行了调优,从而提高了系统运行效率。

石油行业是超级计算机的重要应用领域,也是国外对我国实行技术封锁的重点行业。2003年以前,我国石油勘探的软件依然处于完全依赖进口的阶段,随着我国石油产业在国际领域的快速发展,国外开始对我国石油行业实行技术封锁,严重的制约了我国石油产业“走出去”的步伐。在这个背景下,中石油自主开发了GeoEast系统,不仅满足了国内油气勘探需求,还有力的支撑了我国在国际石油领域的竞争力。

GeoEast系统是一款地震数据处理与解释协同工作的一体化软件系统,是超级计算机在石油行业的应用软件之一。它由近500个功能应用模块组成,能满足陆地、海上等多地形、地质结构的石油勘探模拟。世界十大石油公司的美国雪佛龙公司曾测试评价认为GeoEast系统功能完备,运行稳定,拥有最先进的偏移成像、四维去噪、有限差分正演技术,与业界同类商业软件相比表现出色。

中石油与浪潮携手探索自主科技创新体现在两个方面,一个是针对GeoEast系统的应用特征设计构建高性能计算集群;另一方面是双方联合展开针对GeoEast系统中的一些模块的应用调优和GPU应用移植,以提升集群运行效率。

在集群的设计构建方面,GeoEast系统对超级计算机的存储能力、计算能力和I/O通讯能力都提出了很高的要求。仅拿GeoEast系统的其中一个模块RTM举例,就能将天河1A的所有计算节点用满。针对这些应用特点,浪潮凭借自身在石油勘探行业的应用经验,设计出一套高性能、低功耗、方便易用和高扩展性的TS10000系统方案。

首先,浪潮设计构建的这套系统由404个计算节点构成,整体峰值计算性能达134万亿次,大大提升了计算效率。浪潮在此系统中采用了专门针对石油行业自主研发的NF5270 M3 服务器。该服务器采用Intel E5-2600系列Sandybridge处理器,配置128GB的DDR3 1600内存、支持四通道读取,配置5×600GB SAS高速硬盘,集成双千兆以太网卡,支持IOAT网络加速技术。此外,NF5270M3还充分考虑了低功耗的需求,采用高效电源,相比其他系统,浪潮设计构建的TS10000系统可为用户每年节省将近20%的电费。

其次,考虑到GeoEast是一种数据密集型和计算密集型相结合的应用,对计算和I/O 的处理能力有很高的要求。大规模集群计算节点如果无法获得高速率的数据传输性能,则大大降低集群系统使用率,严重制约计算能力的发挥。浪潮TS10000 采用开放的IA架构,采用高速的万兆以太网络将各个计算节点进行互联,大大提升通讯效率;另外,浪潮还为该系统配置了浪潮Cluster Engine高性能计算服务平台,用户可精确快速跟踪资源使用情况,有效管理HPC系统环境。

联合进行GeoEast系统模块的调优方面,浪潮与中石油针对GeoEast系统中纹理属性提取、多时窗倾角扫描、多尺度体曲率提取、特征值相干、构造导向滤波、单频属性提取等6个模块在CPU多线程的应用优化中取得了量级的性能提升,大大提升了集群中CPU的使用效率。同时,双方合作开发的基于GPU的PSTM叠前时间偏移模块和三维叠前RNA模块的应用移植也取得了量级的性能提升。据悉,经过调优后的这些模块已运行在了中石油海内外的很多项目上。

负责此系统采购的BGP相关负责人对该系统目前的运行状态表示非常满意,他们评价:“浪潮始终秉承专业、认真、高效的工作态度。在项目前期调研的过程中,浪潮始终向我们提供最先进的技术,并且提供最优的应用优化和测试方法。在测试结果上,浪潮的系统表现非常突出。在方案设计过程中,浪潮充分考虑到了所需的各方面需求。”

一直以来,中国始终把自主科技创新摆在发展首位。党的十八大报告强调指出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。”石油行业作为我国重要的能源产业,对我国经济发展有巨大的支撑作用,自主科技创新显得尤为重要。

浪潮多年来深耕HPC专业应用,在HPC专业应用、GPU计算和MIC众核计算应用移植方面拥有丰富经验。此外,浪潮也一直在探索更多的提升计算性能、降低功耗的新型计算架构,并曾参与构建天河1A、天河二号和神威蓝光等世界级超级计算机,掌控了较多的自主创新科技。浪潮本次与中石油的携手,相信将对我国石油行业领域的自主科技创新产生巨大的推动作用。

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