在世界地理的石油資源介紹中，有這樣一句話非常有名：如果將全球的石油資源分布比喻為一個(gè)打碎的盤子的話，盤子的底就在中東地區(qū)。雖然都說我國地大物博，這句話卻并不適用在石油資源領(lǐng)域。但僅僅是因?yàn)槲覈唾Y源不夠豐富就要停止找油和物探工作么?這顯然也是不行的。如何在面積廣大、地形復(fù)雜的國土上有效找油就成為了巨大的挑戰(zhàn)。
在外行看來，物探，或者說的更直白一些——找油雖然是個(gè)苦活，但技術(shù)含量并不高。無非是一群爆破隊(duì)，在深山老林中打孔、放炮而已。但在從業(yè)者看來，打孔、放炮僅僅是物探作業(yè)中一個(gè)小步驟。伴隨著打孔和放炮的還有傳感器布置、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析等眾多工作要做。
以前有句俗語叫“大炮一響，黃金萬兩”;而在物探領(lǐng)域，這句話應(yīng)該變?yōu)椤按笈谝豁懀瑪?shù)據(jù)百G”。
計(jì)算需求暴增16倍?!HPE刀片從容應(yīng)對
為了更精準(zhǔn)的探測地層結(jié)構(gòu)，減少打孔放炮的數(shù)量、提高物探的效率，一種名為三維疊前深度偏移的算法正在成為物探數(shù)據(jù)分析的主流方法。這種新的算法比過去更精確、更能反映出復(fù)雜地形的真實(shí)情況。
不過中國石化股份有限公司石油物探技術(shù)研究院信息中心副主任王勇波則表示：新的三維疊前深度偏移算法雖然精度更高，但其采樣率卻比之前的方法高一倍。而這一倍的采樣率提升所帶來的卻是16倍的計(jì)算量和8倍的內(nèi)存訪問量提升。換句話說，新的算法對IT系統(tǒng)計(jì)算能力的需求提高了一個(gè)數(shù)量級。
面對空前增長的計(jì)算壓力，幾乎使用過幾十年來所有主流計(jì)算架構(gòu)和品牌產(chǎn)品的中國石化股份有限公司石油物探技術(shù)研究院(以下簡稱“物探院”)最終還是選擇了HPE ProLiant BL460c與C7000刀箱組合的刀片式服務(wù)器解決方案。除了刀片本身具備的占地少、管理方便等優(yōu)勢之外，HPE刀片系統(tǒng)在組建高性能計(jì)算方案時(shí)也有表現(xiàn)出了自己獨(dú)特的優(yōu)勢。
刀片HPC的獨(dú)門絕技
1、GPU+CPU解決浮點(diǎn)需求
對于物探這種密集型高精度浮點(diǎn)運(yùn)算來說，GPU+CPU的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)是目前最好的解決方案。通過集成英偉達(dá)最新的Tesla計(jì)算卡，GPU服務(wù)器可以提供超強(qiáng)的浮點(diǎn)計(jì)算能力，同時(shí)HPE ProLiant BL460c系列刀片借助其橫向擴(kuò)展能力，中石化物探院可以獲得幾乎無限擴(kuò)展的計(jì)算能力。三維疊前深度偏移算法所帶來的巨大計(jì)算壓力被成功化解。
2、萬兆網(wǎng)絡(luò)打破傳統(tǒng)超算瓶頸
對于高性能計(jì)算系統(tǒng)來說，除了單節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力之外，最重要的便是高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)了。尤其是強(qiáng)調(diào)并行計(jì)算的GPU加入整套計(jì)算系統(tǒng)之后，如何讓計(jì)算結(jié)果和中間值在各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間通行無阻就成為了超算系統(tǒng)面臨的重大挑戰(zhàn)。而在綜合考量千兆網(wǎng)絡(luò)、萬兆網(wǎng)絡(luò)和Infiniband網(wǎng)絡(luò)之后，中石化最終選擇了性價(jià)比最高的HPE 6120XG刀片式萬兆網(wǎng)絡(luò)方案。而HPE刀片服務(wù)器+萬兆刀片交換機(jī)的方案既可以保證整套系統(tǒng)沒有網(wǎng)絡(luò)方面的瓶頸，也保證了整套系統(tǒng)形態(tài)統(tǒng)一、管理方便。
3、分批擴(kuò)展無壓力
HPC系統(tǒng)對于任何單位來說都是成本相當(dāng)高的大型系統(tǒng)，如果選擇一次性投入會給使用單位帶來很大的壓力。而HPE刀片系統(tǒng)強(qiáng)大的橫向擴(kuò)展能力則讓中石化物探院可以采用三次分批采購的形式，即降低了壓力，也能夠讓整套系統(tǒng)的上馬和調(diào)試有一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。
900節(jié)點(diǎn)搞定物探
最終，中石化物探院分三批組建了由900多個(gè)HPE ProLiant BL460c刀片服務(wù)器和刀片萬兆交換機(jī)組成的HPC計(jì)算集群，順利滿足了當(dāng)前和未來一段時(shí)間物探工作。而借助使用HPE高性能計(jì)算平臺，物探院逐步摸索出了適應(yīng)石油勘探實(shí)際情況并具有行業(yè)特色的技術(shù)體系。
對于這套高性能計(jì)算系統(tǒng)，中石化物探院信息中心副主任王永波表示：HPE刀片與萬兆網(wǎng)絡(luò)的方案在設(shè)計(jì)上具有前瞻性，而這套方案在實(shí)施和運(yùn)行過程中也經(jīng)受住了考驗(yàn);這套高效、穩(wěn)定的的運(yùn)行環(huán)境極大的提升了中石化物探院三維疊前深度偏移系統(tǒng)的計(jì)算能力。
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