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目录曙光高性能计算机助力中国石油勘探工业.................................................................................2中石油4.2万亿次应用案例............................................................................................................5曙光高性能计算机服务中国海洋石油物探1229........................................................................10石油地震资料处理系统解决方案.................................................................................................14AMD64位架构服务器在石油地震勘探中的成功应用...............................................................30曙光高性能计算机助力中国石油勘探工业曙光高性能计算机助力中国石油勘探工业国产高性能计算机在石油勘探领域的作用与日俱增，成为提升石油企业核心技术水平，增强国际竞争力的基础保障，也被公认为是中国石油提高国际竞争力的一把金钥匙。石油关系到我国的能源安全战略。随着中国经济和社会的飞速发展，各领域对石油资源的需求急剧攀升。目前，我国已经是世界第五大产油国和第二大石油消费国，石油产量每年1.6%的增长率远远低于GDP每年9%的增长速度。落实科学发展观，实施“走出去”战略，成为我国石油行业开拓国际市场，在全球范围内获取石油资源的重要途径。而采用高精尖装备，进行技术创新则是提升石油企业核心技术水平，增强国际竞争力的基础保障。高性能计算机是提升石油勘探水平、增强国际竞争力的关键石油勘探一般由野外数据采集、地震资料处理、资料解释三个流程组成，承担着找储油构造、定井位的重要任务。由于石油开采过程中钻井费用非常高昂，打一口油井往往要花费几百万甚至上亿元，如果井位定的不准，将会给石油企业和国家造成极大的损失。同时，如果没有计算机辅助，石油勘探的时间成本也相当可观。为了提高石油勘探的准确度，缩短勘探时间，在短时间内找准井位，就需要获得更精确和更丰富的数据，并进行三维计算分析，而这离开了高性能计算机是无法进行的。专家估计，借助一套每秒运算十万亿次的高性能计算系统，可以在一年内处理2万平方公里的石油勘探面积。在我国，石油勘探是国内能源行业对高性能计算机需求最大、应用最深的领域。由于具有数据量大、连接外设多、并行任务多、网络体系复杂等特点，石油勘探领域成为高性能计算机的用武之地。在2005年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜上，已有29套高性能计算系统用于石油勘探领域，其中10个系统峰值浮点计算速度超过了万亿次。该领域运算速度最快的超级计算机是由国产服务器第一品牌曙光公司制造的曙光4000L机群服务器，峰值运算速度达到了6.45万亿次每秒，服务于全球最大的陆地石油勘探企业——中石油东方地球物理公司（简称BGP）。可见，有了更强大的高性能计算机，我国石油勘探企业不仅能提高生产效率，为国家节省大量资金，更重要的是能大大提升石油企业的国际竞争力，为国家能源战略的实施打下坚实的基础。采用国产高性能计算机是我国石油战略的必由之路2000年以前，中国境内石油勘探领域全部采用国外大公司的进口设备。由于外国公司处于垄断地位，卖给中国的软硬件产品价格奇高，同时还要向国内用户按销售额的10%收取系统集成费。在软硬件设备引进、系统集成和后期维护服务过程中，国家为此花费了数以百亿计的大量资金。同时，对于性能更高的设备，西方国家和国外公司一般采取限制进口、监控使用等手段，从而大大限制了我国石油勘探技术水平的快速发展。为了打破国外封锁与垄断，十多年来，在国家863计划和中科院知识创新工程的支持与推动下，中科院计算所国家智能计算机研究开发中心先后研制成功了曙光一号、曙光1000、曙光2000、曙光3000、曙光4000等一代代高性能计算机，并通过曙光公司成功实现了产业化，使曙光机成为国内市场上一支与国外大公司相抗衡的重要力量。曙光高性能计算机助力中国石油勘探走出国门在石油勘探领域，经过中科院计算所、曙光公司及众多合作伙伴的多年共同努力，曙光高性能计算机得到了大量成功应用。1997年，曙光天潮1000A落户辽河油田，实现了国产高性能计算机在该领域零的突破。随后，曙光机在国内石油领域攻城略地，逐渐占领市场：2001年，曙光3000进入BGP；2003年中石化南京物探采用曙光超级计算机，并在“中石化系统地质勘探比武”荣获第一；同年6月，BGP采购4.2万亿次计算能力的曙光4000L超级计算机。2004年，曙光在海洋石油勘探领域再显身手，在湛江和天津两地为中海油成功构建了两大地震数据处理中心。截止到目前，中石油、中石化和中海油三大石化巨头共采购曙光超级服务器的计算力总和已经超过10万亿次每秒。从2001年到2005年间，先后有20多套曙光高性能计算机用于BGP的石油物探生产作业，分布在尼日尔、巴基斯坦、伊朗、尼日利亚等6个国家、多个地区，曙光机已经具备解决国家关键战略性任务的实力。在BGP的机房，已经有近70%的高性能计算机都是曙光机。BGP已成为国内石油领域高性能计算机应用规模最大、运算速度最快、处理能力最强的专业机构。尤其是在国际市场竞争中，高性能计算机的计算能力规模已成为BGP赢得用户青睐的重要武器。借助先进、成熟的国产高性能计算机，BGP已发展成全球陆地石油勘探第一、综合第三的著名物探企业，其业务已经发展到12个省区15个油田，全球4大洲27个国家，累计为60多个国际油公司和国家油公司提供地球物理技术服务。值得关注的是，在11月8日揭晓的2005年中国高性能计算机性能TOP100排行榜中，国产服务器阵营首次以51%的微弱优势超过国外兵团，其中，15套曙光4000系列超级计算机服务于中国石油勘探领域。双核服务器为石油勘探提供未来新动力在频率成为CPU性能和系统性能进一步提升的瓶颈之后，双核和多核平台已成为未来高性能计算的新趋势。曙光公司在年初就全球同步推出了10款从双路、四路到八路的双核服务器，并作为高性能计算服务器节点得到了大量成功应用。凭借高性价比、高密度、稳定可靠等优势，双核四路服务器R4380A、双核八路服务器A950已成为小型机的成功替代品。目前，曙光基于AMD双核皓龙处理器平台的服务器已经在石油勘探、济南公安、上海多媒体服务平台等用户得到了成功应用。中石油4.2万亿次应用案例“找油先锋”找到曙光东方物探公司是中国最大的计算机软件国际工程中心和国家甲级工程咨询单位，为整个中石油提供石油勘探、海量数据处理等方面的服务，目前中石油全球陆地石油开采量已经占到世界第一，而东方物探也被冠以了“找油先锋”的美称。石油行业对高性能计算能力的需求可以说是无止境的，由于一直以来高端商用领域的超级计算机设备一直为国外品牌所垄断，东方物探数据处理中心一直采用的都是进口设备，国外超级计算机不仅价格高而且维护费用昂贵。随着曙光机群高性能计算机在国内应用的急速扩张，中石油开始积极关注这个成熟度高、TCO更低的国内机群超级计算机品牌。基于国内已经被广泛、成熟应用了的机群超级计算机，曙光公司凭借其世界领先的集群技术和丰富、成熟的行业应用经验，推出了3万亿次以上、存储字节达百万亿的曙光4000L超级计算机，这为我国大型商业高端计算机用户提供了计算能力符合需求、价格合理、服务到位的民族品牌产品和全面解决方案。经过一系列商业谈判，2003年6月，东方物探最终决定采购具备4.2万亿次计算能力的曙光4000L超级计算机,现在，有了曙光4000L的东方物探公司已经成为国内商业领域计算机应用规模最大、运算速度最快、处理能力最强的超级计算机用户。4.2万亿次强大的应用价值曙光4000L由曙光公司和国家智能计算机研究中心联合开发、面向网格的超级计算机，作为石油领域高性能计算机的杰出代表，其占据两大关键要素：一是曙光成熟的技术和深厚的应用积累；二是国家智能计算机研究中心（NCIC）强大的技术研发实力支持。曙光4000L作为IDC数据处理主机，整个系统由40个机柜组成。该系统最大可“在线”扩展到80个机柜，1300个CPU，每秒6.75万亿次峰值速度，4000G内存，600T存储的海量处理系统。其软、硬件包括：智能控制台，硬件监控和终端切换网络，智能网卡及其软件，机群操作系统，并行编程环境，机群文件系统，高可用软件，智能文件浏览器，网格监控中心软件，远程磁带备份软件，数据密集应用性能评价软件等。曙光4000L独具的技术特色：·当前国内最大的IDC数据处理主机，存储与处理能力均十分强大·当前国内最大的百万亿数据处理超级服务器，被誉为超级服务器中的“航空母舰”·同时适用于高性能科学计算和信息服务两大领域，对于正由科学计算向信息服务转型的国产高性能计算机产业而言，是一次划时代的革命·不但具备百万亿字节的数据处理能力，而且在支持数据密集应用的技术上实现了多项重大突破开发两项网格使能技术：使用GridTerminal技术开发的智能控制台能够实现庞大系统的安全管理；GridView网格监控中心软件则提供了逻辑视角、视角的可伸缩性、历史记录分析三项特色，被称为系统的“千里眼”。中石油面向网格计算的解决方案描述曙光公司提供的此套石油行业整体解决方案，不仅有计算机，还包括系统软件、管理软件、输入输出设备和存储设备。曙光不仅在硬件设备、集群管理软件、监控软件都应用成熟、性能过硬，而且在工程实施能力和行业应用等方面都极具优势。鉴于高性能计算应用的特殊性，用户对高性能计算的扩展性、稳定性以及先进的技术需求性要求高、变化快，尤其在物探等长期、大量使用高性能计算机的行业对此更为关键。谈到中国石油集团东方地球物理公司选择4.2万亿次的曙光4000L作为应用平台的决定时，东方物探研究院副总工程师赖能和介绍说，选择曙光4000L主要基于四个方面的原因：1.基于Linux平台的PCCluster更适于叠前偏移等密集型算法为了解决超大计算量的处理问题，过去曾采用的主机带阵列机、向量计算机，以至90年代采用的大规模并行计算机，对于提高计算速度和处理能力都起到了重要的作用。目前随着地质结构越来越复杂，叠前偏移工作量越来越多，大量的叠前偏移处理任务需要花费越来越多昂贵的CPU时间。如果完全选择基于Unix的超级计算机系统则需要巨大投资。正是由于PC集群高性能并行机的性能价格比较基于Unix并行机更为优越以及它有极强的可用性、可扩展性和可管理性，用它来完成Unix并行机的密集算法，将大大节省昂贵的CPU资源费用。2.目前数据处理面临Unix并行机严重老化，常规处理能力严重不足的实际问题目前国内数据处理生产使用的系统一般包括有IBM、HP、SUN、SGIorigin、PCCluster集群等并行机、Unix工作站集群(IBM、DEC、SGI、SUN、曙光)和LinuxPC图形工作站群等多种平台。其特点是Unix并行机严重老化，主频低、处理能力严重不足。完全依赖它们来完成处理任务，已经很难解决数据处理过程中所面临的难度越来越大、处理周期越来越短、数据量越来越大和资料所在区地质构造越来越复杂等实际问题。3.新的许多处理算法需要消耗更多宝贵的CPU资源随着国内外地震物探高、新技术的快速发展，对数据处理技术也提出了新要求，需采用许多新的花费更多CPU的模块，如模拟退火静校正、DMO、SCD、SCAC、SMA、PSDM以及把PSTM纳入常规处理流程等。目前的Unix并行机主频太低和内存太小,很难实现新的处理流程，而PCCluster正好适合于这种密集型的科学计算。4.基于Linux平台PC高性能专业图形工作站是解决地震数据交互处理的有效方