我國(guó)將制定高性能計(jì)算機(jī)石油行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)準(zhǔn)備在高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用最為廣泛的石油行業(yè)率先推出高性能計(jì)算機(jī)首個(gè)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)了。7月16日在京召開的中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)高性能計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)工作委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱高標(biāo)委）第五次工作會(huì)議上，高標(biāo)委與中石油東方地球物理公司（BGP）簽署了合作備忘錄，雙方計(jì)劃共同推進(jìn)國(guó)內(nèi)石油勘探領(lǐng)域高性能計(jì)算機(jī)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化工作。
據(jù)了解，石油行業(yè)是高性能計(jì)算機(jī)（HPC）應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，為了了解和模擬出地下數(shù)千米的地質(zhì)構(gòu)造，需要通過地震波反射的方式來收集海量數(shù)據(jù)（一般二維數(shù)據(jù)1-2TB，三級(jí)數(shù)據(jù)高達(dá)幾百TB甚至PB級(jí)），然后進(jìn)行大量的密集計(jì)算和模擬，計(jì)算結(jié)果出來后還要轉(zhuǎn)換成直觀的可視畫面，方便專家對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，為油氣鉆井定位提供參考。“地震數(shù)據(jù)處理是一種大數(shù)據(jù)量，計(jì)算密集的科學(xué)計(jì)算過程，是國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)重要使用場(chǎng)景，占目前國(guó)內(nèi)HPC使用量的30%以上。”BGP物探技術(shù)研究中心副主任羅國(guó)安說。

據(jù)介紹，由于本身數(shù)據(jù)量和計(jì)算量過于巨大，同時(shí)為了尋找深層、隱伏和巖性油氣藏，對(duì)計(jì)算精度和實(shí)時(shí)性的要求越來越高。因此，石油行業(yè)對(duì)于計(jì)算能力的需求可謂是永無止境的，比如國(guó)外一家公司擁有的計(jì)算資源已經(jīng)達(dá)到6萬多顆CPU，差不多相當(dāng)于10年前全中國(guó)PC服務(wù)器的一半市場(chǎng)出貨量。“這個(gè)行業(yè)的每一個(gè)腳印都是隨著計(jì)算機(jī)的進(jìn)步發(fā)展的，計(jì)算機(jī)的能力從來沒有充分滿足過這個(gè)行業(yè)的需求，我們現(xiàn)在也非常渴望計(jì)算機(jī)計(jì)算能力不斷提升。”羅國(guó)安說：“從計(jì)算機(jī)開始就與地震勘探結(jié)下了不解之緣，而計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力也直接影響到勘探的結(jié)果。要知道今天打一口井的代價(jià)非常高昂，東部地區(qū)一般要花費(fèi)千萬元，而在西部地區(qū)動(dòng)輒需要上億元，強(qiáng)大的高性能計(jì)算地震模擬可以幫助專家縮小誤差，避免損失。”

正是由于石油勘探的這一特點(diǎn)，石油行業(yè)也因此成為各種新型計(jì)算設(shè)備的“試兵場(chǎng)”，從早期的標(biāo)量計(jì)算機(jī)、向量機(jī)、并行計(jì)算機(jī)，到現(xiàn)在的PC集群、超級(jí)計(jì)算機(jī)、GPU計(jì)算，乃至處在孕育階段的云計(jì)算，只要能夠提高計(jì)算性能，都可以在石油領(lǐng)域找到自己的立足之地。以東方公司為例，其地震資料處理計(jì)算平臺(tái)就經(jīng)歷了Cyber 172系列、IBM 3000系列、銀河-I、IBM SP2/SP3、SGI Origin 2000、曙光集群等不同代、不同廠商的產(chǎn)品。截止到2008年，東方公司計(jì)算CPU規(guī)模達(dá)到了1.6萬顆，存儲(chǔ)容量2.4 PB（1TB=1024G、1PB=1024TB），占到了整個(gè)中石油近80%的計(jì)算能力，預(yù)計(jì)2010年CPU將達(dá)到2.5萬顆的規(guī)模。

由于目前東方公司已經(jīng)是全球最大的石油勘探企業(yè)之一，占全球陸上石油勘探份額的40%，它們也開始遭遇國(guó)外的技術(shù)壟斷和技術(shù)禁令。為了打破國(guó)外的壟斷，我國(guó)幾年前已經(jīng)投資數(shù)億元開發(fā)了自己的地震處理軟件Geoeast，同時(shí)也研發(fā)了支持處理解釋一體化工作模式和滿足超大型地震數(shù)據(jù)處理中心需求的專業(yè)軟件系統(tǒng)，但整個(gè)石油勘探產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更離不開高性能計(jì)算的支持。高標(biāo)委秘書長(zhǎng)邵宗有指出，近年來，隨著國(guó)內(nèi)高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用需求的逐漸增加，該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的缺失帶來的弊端日益突顯，給國(guó)內(nèi)服務(wù)器產(chǎn)業(yè)發(fā)展和用戶的應(yīng)用帶來了障礙。

羅國(guó)安表示，隨著高性能計(jì)算機(jī)規(guī)模越來越大，石油行業(yè)高性能計(jì)算行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也亟待建立。BGP作為中石油最大的HPC應(yīng)用單位，將與高標(biāo)委一起來推動(dòng)制定地震資料處理高性能應(yīng)用環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，這不僅有助于實(shí)現(xiàn)我國(guó)石油勘探領(lǐng)域軟技術(shù)的有形化，也有利于進(jìn)一步打破國(guó)外廠商壟斷，提高高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用效率。

當(dāng)天，高標(biāo)委還在會(huì)上宣布開通了其官方網(wǎng)站（www.hpcsc.org），今后我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)石油行業(yè)應(yīng)用的系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度情況都將在該網(wǎng)站上找到。“此次與BGP合作將有效規(guī)范高性能計(jì)算機(jī)石油行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并可以此為基礎(chǔ)推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在金融、電信、政府、軍隊(duì)等國(guó)家關(guān)鍵戰(zhàn)略應(yīng)用領(lǐng)域的制定、應(yīng)用和發(fā)展。”邵宗有說。