近年來,隨著包括中化集團(tuán)、中海油等國內(nèi)大型企業(yè)獲準(zhǔn)進(jìn)入成品油批發(fā)和零售環(huán)節(jié),國內(nèi)石油企業(yè)之間已經(jīng)形成從勘探開采到煉化到終端銷售的全面競爭態(tài)勢。與此同時,國內(nèi)消費(fèi)也日益高漲,2008年中國石油產(chǎn)品進(jìn)口大幅增長,消費(fèi)對外依存度達(dá)到49.8%。旺盛的國內(nèi)消費(fèi)導(dǎo)致在油價上漲預(yù)期強(qiáng)烈的時期,國內(nèi)部分地區(qū)一度出現(xiàn)油荒的現(xiàn)象,能源危機(jī)以及油氣資源枯竭的論調(diào)一時喧囂塵上。
高性能計算:上游開發(fā)的核心競爭力
與此同時,中石油、中石化等巨頭的業(yè)務(wù)架構(gòu)調(diào)整也逐步成型,以勘探、開采為核心業(yè)務(wù)的公司逐步獨(dú)立,從附屬機(jī)構(gòu)發(fā)展成為國內(nèi)外油田提供專業(yè)服務(wù)的極具競爭力的業(yè)務(wù)實(shí)體,如中石油旗下的東方物探、西部鉆探等,大大提升了中國能源企業(yè)在勘探和開采方面的實(shí)力,并成為國內(nèi)甚至國際能源競爭中的先鋒隊,在目前油氣資源緊張的現(xiàn)狀下,精準(zhǔn)、快速的地質(zhì)勘測成為世界能源巨頭們頗為倚重的核心競爭力之一。
從事信息化工作多年的中石油信息資源開發(fā)中心鄒衡岳副主任表示,“時間就是金錢,效率就是生命。尤其是石油資源勘探方面。率先發(fā)現(xiàn)大型油氣田,帶來的價值是難以估量的。為了提高效率,石油行業(yè)非常重視科技建設(shè),早在80年代,在新疆多個油田就引入了大型計算設(shè)備來幫助我們分析處理數(shù)據(jù)。同時我們還保持長年的持續(xù)的科技信息跟蹤與監(jiān)測,確保我們的裝備技術(shù)在國際同行中保持較高水平。”
但是,鄒主任同時也指出,“雖然很多的核心業(yè)務(wù)部門信息化程度非常高,但資源整合和高效組織仍然是難題,如何實(shí)現(xiàn)量體裁衣的技術(shù)方案,以及快速地部署,對于大型石油企業(yè)來說,依然是難題。目前,硬件資源提升還不夠令人滿意,雖然單一硬件指標(biāo)方面提升不少,但是能否很好的管理,并以合適的部署成本,實(shí)現(xiàn)實(shí)際效率的迅速提高還有待觀察,目前,相關(guān)計算中心的設(shè)備數(shù)量巨大,包含計算、存儲、交換等若干軟硬件設(shè)備,復(fù)雜度、部署和管理成本都非常巨大,增長很快。”
通常情況下,高性能計算主要用于地質(zhì)勘探、油藏模擬等方面。以一個普通盆地勘測為例,經(jīng)過地面構(gòu)造和油氣苗普查后,往往緊隨其后就是通過地震普查來查明地下構(gòu)造情況。如遇合適開采的地質(zhì)構(gòu)造,則需要二維度或三維的地震精查,利用地震采集數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步查明地下構(gòu)造情況,如果是三維的話還可進(jìn)行三維數(shù)據(jù)特殊處理,如:地震常規(guī)處理、地震振幅強(qiáng)度“RS”、相干數(shù)據(jù)體裂縫預(yù)測技術(shù)、STRATA儲層反演技術(shù)、“Seis-log”儲層預(yù)測技術(shù)等等來進(jìn)行部署井位,勘探階段之后,地震數(shù)據(jù)處理,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件極其龐大對于高速大容量文件的存取需求也非常旺盛,一個100平方千米(長寬10千米)三維采集加后形成的數(shù)據(jù)百GB~TB這個數(shù)量級以上,處理時間多數(shù)需要2個月以上。而對于廣漠的盆地而言,這僅僅是一個小小的區(qū)段。
統(tǒng)一管理,規(guī)??缮炜s,配置靈活,功能兼顧高速存儲和高性能計算等,成本可控,這些基本要求對于很多IT廠商和用戶來講,僅僅不同品牌和功能的系統(tǒng)整合就已經(jīng)是一個復(fù)雜的工程。為了能夠滿足石油、煤炭等行業(yè)的用戶需求,惠普將全球的成功經(jīng)驗(yàn)帶入中國,推出了高性能的標(biāo)準(zhǔn)2U機(jī)架式SL6000系列服務(wù)器,以及依靠最新的SL系列產(chǎn)品組成的一體化惠普可擴(kuò)展計算與基礎(chǔ)設(shè)施(SCI) 解決方案。目前由SCI 多節(jié)點(diǎn)系列服務(wù)器產(chǎn)品搭建而成的,針對某國際大型物理勘探機(jī)構(gòu)的典型應(yīng)用、量身定制的解決方案已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用,迄今為止,已經(jīng)有一年多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),效益顯著。
惠普高性能服務(wù)器助力上游勘探
相比傳統(tǒng)服務(wù)器產(chǎn)品,基于Intel® Nehalem Xeon® 5500系列處理器的惠普SL6000 系列產(chǎn)品最為顯著的特點(diǎn)就是,“一專多能”:可共享電源和風(fēng)扇,具備出色的靈活性,大幅提高電源效率。HP ProLiantSL160z G6支持2路四核至強(qiáng),支持多達(dá)18 個 DDR3 DIMM 插槽,支持 1 個薄型 x16 PCI-e 第二代插槽和 1 個內(nèi)置 x4 PCI-e 第二代插槽,可滿足需要大量內(nèi)存和出色 I/O 擴(kuò)展能力的應(yīng)用程序的需求。
相比SL160z,HP ProLiant SL170z G6 服務(wù)器則將存儲作為自己的獨(dú)特專長,在提供高性能計算的同時,支持多達(dá)6 塊 LFF SATA 硬盤,可滿足地質(zhì)數(shù)據(jù)分析時對大量內(nèi)置存儲能力需求。
HP ProLiant SL2x170z G6 服務(wù)器則另有千秋,它是SL6000 系列中針對高密度計算的一款殺手級產(chǎn)品。用戶可以將24臺獨(dú)立的 HP ProLiant SL2x170z G6 服務(wù)器置于1個2U機(jī)箱中,這意味著,在2U的高度中,用戶可以安裝8顆四核至強(qiáng)處理器,支持64個 DDR3 DIMM 插槽以及 4 塊 LFF SATA 硬盤,可以說在機(jī)架服務(wù)器的基礎(chǔ)上提供了超過刀片服務(wù)器的計算密度,大大節(jié)省了空間和管理成本,堪稱石油勘探中地質(zhì)數(shù)據(jù)處理的的利器。
更令業(yè)界興奮并非服務(wù)器強(qiáng)勁的性能,而是HP SL6000系列對GPGPU技術(shù)的完美支持。SL6000系列中預(yù)留了豐富的PCI-e 接口,為CPU+GPU的完美組合預(yù)留了空間。一直以來由于受到空間、電力、冷卻等因素的限制,高性能計算系統(tǒng)從過去的高主頻單核X86處理器轉(zhuǎn)向了多核,但多核系統(tǒng)目前也面臨著“內(nèi)核數(shù)超過16個以后性能無法隨內(nèi)核數(shù)線性擴(kuò)展”以及并行軟件限制等問題,在這一背景下,GPGPU等加速技術(shù)的出現(xiàn),利用圖形處理器(GPU)的架構(gòu)和指令集優(yōu)勢,和CPU的搭檔,實(shí)現(xiàn)了在工業(yè)應(yīng)用和科學(xué)計算中計算性能的數(shù)量級的增長。部分特定應(yīng)用,如傅立葉變換,甚至可以提升數(shù)千倍,這為GPU技術(shù)為石油勘探中地球物理高密度運(yùn)算和可視化處理帶來新的機(jī)會:可視化處理、解釋系統(tǒng)、疊前偏移、速度建模等變得更有效率;GPU將加快計算、數(shù)據(jù)、信息可視化,實(shí)現(xiàn)圖像分析、模式識別等的完美結(jié)合,在全球已有的應(yīng)用案例中,利用這一技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)逆時偏移(RTM)計算效率10~20倍的提升,而所需成本,不足10分之一。
“時間就是金錢,效率就是生命”。在全球化的能源競爭中,一旦以惠普的SL6000 為代表的高密度混合計算系統(tǒng)普及,實(shí)現(xiàn)勘探效率數(shù)量級的變化,這種強(qiáng)悍迅速的勘探能力相信將部分改變能源競爭的格局,尤其在中國這樣地質(zhì)條件復(fù)雜的國度,很多地質(zhì)資源并未能及時發(fā)現(xiàn)。有了高效的勘探手段,令全球困擾的能源危機(jī)也許就會出現(xiàn)更多新的曙光。