中石油携手浪潮采用自主创新科技找油
来源:中国电子政务网 更新时间:2013-12-17

 

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128GBDDR3 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。

在联合进行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GPUPSTM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。