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16倍计算压力怎么破？刀片+GPU助力中石化物探院

在世界地理的石油资源介绍中，有这样一句话非常有名：如果将全球的石油资源分布比喻为一个打碎的盘子的话，盘子的底就在中东地区。虽然都说我国地大物博，这句话却并不适用在石油资源领域。但仅仅是因为我国石油资源不够丰富就要停止找油和物探工作么?这显然也是不行的。如何在面积广大、地形复杂的国土上有效找油就成为了巨大的挑战。

在外行看来，物探，或者说的更直白一些——找油虽然是个苦活，但技术含量并不高。无非是一群爆破队，在深山老林中打孔、放炮而已。但在从业者看来，打孔、放炮仅仅是物探作业中一个小步骤。伴随着打孔和放炮的还有传感器布置、数据收集、数据分析等众多工作要做。

以前有句俗语叫“大炮一响，黄金万两”;而在物探领域，这句话应该变为“大炮一响，数据百G”。

计算需求暴增16倍?!HPE刀片从容应对

为了更精准的探测地层结构，减少打孔放炮的数量、提高物探的效率，一种名为三维叠前深度偏移的算法正在成为物探数据分析的主流方法。这种新的算法比过去更精确、更2、度盘式(摆锤)压力实验机调零：该类型的压力实验机,次要用于水泥试块作抗压强度实验能反映出复杂地形的真实情况。

不过中国石化股份有限公司石油物探技术研究院信息中心副主任王勇波则表示：新的三维叠前深度偏移算法虽然精度更高，但其采样率却比之前的方法高一倍。而这一倍的采样率提升所带来的却是16倍的计算量和8倍的内存访问量提升。换句话说，新的算法对IT系统计算能力的需求提高了一个数量级。

面对空前增长的计算压力，几乎使用过几十年来所有主流计算架构和品牌产品的中国石化股份有限公司石油物探技术研究院(以下简称“物探院”)最终还是选择了HPE ProLiant BL460c与C7000刀箱组合的刀片式服务器解决方案。除了刀片本身具备的占地少、管理方便等优势之外，HPE刀片系统在组建高性能计算方案时也有表现出了自己独特的优势。

刀片HPC的独门绝技

1、GPU+CPU解决浮点需求

对于物探这种密集型高精度浮点运算来说，GPU+CPU的异构计算架构是目前最好的解决方案。通过集成英伟达最新的Tesla计算卡，GPU服务器可以提供超强的浮点计算能力，同时HPE ProLiant BL460c系列刀片借助其横向扩展能力，中石化物探院可以获得几乎无限扩展的计算能力。三维叠前深度偏移算法所带来的巨大计算称重压力被成功化解。

2、万兆络打破传统超算瓶颈

对于高性能计算系统来说，除了单节点的计算能力之外，最重要的便是高速互联络了。尤其是强调并行计算的GPU加入计费系统整套计算系统之后，如何让计算结果和中间值在各个计算节点之间通行无阻就成为了超算系统面临的重大挑战。而在综合考量千兆络、万兆络和Infiniband络之后，中石化最终选择了性价比最高的HPE 6120XG刀片式万兆络方案。而HPE刀片服务器+万兆刀片交换机的方案既可以保证整套系统没有络方2003年进行了修订面的瓶颈，也保证了整套系统形态统一、管理方便。

3、分批扩展无压力

HPC系统对于任何单位来说都是成本相当高的大型系统，如果选择一次性投入会给使用单位带来很大的压力。而HPE刀片系统强大的横向扩展能力则让中石化物探院可以采用三次分批采购的形式，即降低了压力，也能够让整扒胎机套系统的上马和调试有一个循序渐进的过程。

900节点搞定物探

最终，中石化物探院分三批组建了由900多个HPE ProLiant BL460c刀片服务器和刀片万兆交换机组成的HPC计算集群，顺利满足了当前和未来一段时间物探工作。而借助使用HPE高性能计算平台，物探院逐步摸索出了适应石油勘探实际情况并具有行业特色的技术体系。

对于这套高性能计算系统，中石化物探院信息中心副主任王永波表示：HPE刀片与万兆络的方案在连续生产预浸料半成品后会停止1段时间设计上具有前瞻性，而这套方案在实施和运行过程中也经受住了考验;这套高效、稳定的的运行环境极大的提升了中石化物探院三维叠前深度偏移系统的计算能力。