【IT168 资讯】石油作为现代社会运行的重要物资，一直是影响经济形势的重要因素。国际原油价格历来是全球经济的晴雨表，其波动随时牵动着全球经济的每一根神经。石油企业要想在波动不定的行业中稳步前行，就必须不断提升自身的核心竞争力，并将成本控制在有利的范围内。勘探业务作为石油类企业发展的上游业务，需要强大技术和资金支持，而高性能计算技术由于其强大的性能和逐渐降低的成本，将在石油勘探领域发挥越来越重要的作用。
石油石化类企业在选择高性能计算系统时，对英特尔高性能计算解决方案青睐有加。2008年6月最新TOP500榜单上即有多台基于英特尔处理器的高性能计算系统应用在全球各大石油企业中。采用英特尔处理器的法国道达尔勘探与生产公司与中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院，分列此次TOP500榜单中行业用户第一名及中国上榜系统第一名。英特尔为石油石化类企业提供的不仅是具有出色性能和能效表现的处理器，更是全套的硬件及软件解决方案，而这些都源于英特尔对行业发展的洞察力以及整个IT产业的通力协作。
石油勘探 石油企业动力源
国际原油价格历来是全球经济的晴雨表，其波动随时牵动着全球经济的每一根神经。原油价格受到市场需求、欧佩克等石油组织供给的综合影响，所展现出来的周期最长可延续数年，波动幅度可达到200%-300%。
石油企业，特别是中国的石油企业，要想在如此波动的行业中稳健发展，并稳定的获取投资回报，就必须不断提升自身的核心竞争力，并将成本控制在有利的范围内，以确保获得企业发展关键的利润。
1947年至2007年全球原油价格走势图
勘探作为上游业务，在石油行业企业战略中占据重要地位，2007年中石油和中石化在油藏勘探上均取得重大发现，为企业未来发展奠定了新的基础。但石油勘探成绩的背后是长期而艰苦的过程，其给企业带来的费用也不可小视。以中国石油化工股份有限公司2007年年度报告来看，公司勘探费用（包括干井成本）就高达544.98亿元人民币。
石油企业勘探所需要的费用主要用于石油勘探的物探方法，来了解地质结构，确定油藏位置及油井钻探的位置。钻井的费用是非常高昂的，打一口井往往需要上千万甚至上亿元。通过科学的物探方法，准确的确定高产井位将是节约巨大的钻井投资的有效之法，有显著的经济效益。所以，提高石油勘探能力和效率，一方面降低了企业勘探成本以及整体的经营成本，另一方面，可以增加企业所掌握的石油储量，并为企业的未来发展做好准备，这些都有助于加强企业核心竞争能力，为企业的战略发展奠定良好基础。
高性能计算 助力石油勘探
石油勘探的物探方法是根据地质学和物理学的原理，利用电子学和信息技术领域的新技术，使用各种物理仪器在地面观测地壳上的各种物理现象，从而推断、了解地下的地质构造特点，寻找可能的储油构造的一种间接寻找的方法。
地震勘探是查明地下地质构造的一种最有效的方法，概括的说，所谓地震勘探，就是通过人工方法激发地震波，然后研究收集到的地震波在地层中传播的情况，来查明地下的地质构造，为寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法。地震勘探的生产工作，基本上可分为野外工作、室内资料处理以及地震资料处理三个环节。其中每一项都需要对大量数据进行快速处理，以保证勘探工作高效率地进行。
利用高性能计算模拟油藏分布图
在高性能计算未被广泛应用时，石油勘探的时间非常长，准确性低。随着IT技术的高速发展的快速发展，高性能计算系统的性能不断提升，成本不断降低，技术实施门槛下移，应用更加丰富和管理更加容易，正被越来越深入的应用在中国的石油勘探领域。通过运用高性能计算，石油勘探行业用户能够大大提高勘探的精度，缩短勘探时间，高性能计算可谓是石油勘探行业用户提高效率的福音。
石油勘探行业用户主要应用高性能计算机进行地震数据叠前时间和深度偏移（注）等海量数据计算，其计算时间视计算规模不同最多可达几十天。因此用户对高性能计算提出了非常苛刻的要求，具体包括：
具有强大的硬件性能表现及能耗比
有优秀的开发应用软件技术配套
符合石油石化行业发展需要
符合开放的标准，有广泛合作伙伴的支持
英特尔高性能计算为石油勘探注入强大动力
全球高性能计算市场中有国内外众多领先的厂商，观察其背后，很大比例的高性能计算都是由领先的英特尔处理器提供源动力。TOP500全球高性能计算排行榜是全球最权威的高性能计算应用情况统计表，根据其2008年6月18日新鲜出炉的榜单数据显示，基于英特尔处理器的上榜高性能计算系统共有375台，占全球前500名单总数的75.00%，相比前一期榜单中70.08%的份额有进一步提升。
2008年6月TOP500全球高性能计算排行榜处理器架构分析
将高性能计算应用在石油勘探领域，英特尔有十分丰富的经验，TOP500榜单上即有多台基于英特尔处理器的高性能计算系统应用在全球各大石油企业中。道达尔勘探与生产公司（法国道达尔公司子公司）采用的SGI Altix ICE 8200系统，成为此次榜单中业内知名的专为行业应用设计的高性能计算系统。该系统采用的是英特尔至强5400系列处理器，系统实测LINPACK峰值（Rmax）为每秒 106.1万亿次浮点运算，系统理论峰值（Rpeak）为每秒122.88万亿次浮点运算。
英特尔同样将全球成熟的应用经验和行业洞察分享给了中国的石油勘探行业用户。中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院基于英特尔至强处理器的高性能计算系统以每秒18.60万亿次浮点运算的实测LINPACK峰值再次位于中国大陆地区首位。此次中国地区上榜的12台高性能计算系统中，即有6台属于石油石化类企业，而这些系统全部基于英特尔处理器构建。
处理器：高性能计算的核心动力
英特尔能得到高性能计算客户，特别是石油勘探客户的广泛认同，关键在于英特尔有成熟完备的高性能计算解决方案，并能不断满足石油勘探客户对高性能计算系统提出的越来越高的需求。
英特尔架构处理器为有强大性能表现的高性能计算节点服务器提供源动力，能针对高性能计算的需求，高效率的进行大规模并行计算，同时具有节能环保的特点：
多核技术推动性能飞跃
继2006年英特尔首发四核处理器后，其强大的性能吸引了越来越多客户的青睐。此次TOP500榜单显示，基于四核处理器的高性能计算系统已经占据市场主流，全部500台系统中基于四核处理器的达到283台。其中，共有257台高性能计算系统采用了四核英特尔至强处理器（包括至强5300系列处理器、双至强5400系列处理器以及至强7300系列处理器），占全部四核处理器系统总数的90.81%，占全部系统的51.40%。
值得注意的是，四核英特尔至强处理器在高性能计算系统中的广泛应用大大推动了TOP500上榜系统整体性能的提高。举例来看，本次榜单中排名最后的系统的性能在仅仅六个月前的榜单中可名列第200名。
领先技术全面提升系统能效
能耗与散热是IT数据中心一直试图妥善解决的难题，最新一期TOP500榜单中首次引入能效指标也足以说明能耗问题对于高性能系统构建的重要程度。
英特尔架构处理器为满足高性能计算的节能环保需求，同时为客户提供多种热设计功耗，以满足高性能计算所需的高密度部署。英特尔领先的45纳米处理器制程技术可以大大提高单个处理器的能效，此次TOP500榜单上，基于45纳米制程的英特尔至强5400系列处理器取得x86架构能效表现前三名，其它基于该处理器构建的系统在能效问题上也有着不俗的表现。
在进行集群能效管理方面，英特尔新一代至强处理器都将支持按需切换技术（Demand Based Switching ，DBS），该技术可以根据系统任务的负荷程度，动态调整处理器主频，在需要高效率处理数据时让CPU全速工作，而在处理简单任务时，则选择降低工作频率，有效地减少了处理器空闲时的功耗。根据Intel公布的测试数据，采用DBS技术可以平均节约能耗28%以上。功耗的降低大大减轻了IT数据中心的能耗与散热压力。
英特尔软件产品是一整套帮助应用开发及使用人员在X86及安腾体系架构上最大程度提升性能的软件工具。这些工具与目前市场主流的高性能计算软硬件运行环境兼容，使用人员很容易将这些工具与他们现有的软件工具配合使用。英特尔高性能软件产品由一组完整的工具产品组成，包括高性能编译器，VTune™ 可视化性能分析器，高性能函数库，多线程工具和应用于高性能计算的集群工具及工具包等等。这些软件产品能帮助用户通过调优中间件和应用软件，最大限度发挥系统的性能。目前，英特尔软件产品已被越来越多地成功使用在全球很多知名的软件公司、高性能计算中心及实验室内，并且发挥着越来越重要的作用。
最新TOP500榜单中业内知名的胜利油田，采用的是2.33GHz英特尔至强双核处理器，具有960个节点，共4096颗处理器，其实测LINPACK峰值高达18.60万亿次浮点运算。这一成绩的取得不仅依靠强大的硬件支持，软件调优更是功不可没。该系统在调优过程中采用了英特尔公司提供的两个软件： Intel Compilers（编译器）和Intel VTune Analyzers。该系统在建立伊始，其16个集群节点的效能只有66%，仅仅达到了0.39万亿次/每秒的水平。技术人员在采用Intel VTune Analyzers调优工具的分析后，发现系统在交换机方面存在瓶颈，通过与网络厂商技术人员分析行和调整，系统的性能提升到9.28万亿次/每秒（1000个节点）。此后，该系统采用MPI+OpenMP的混合应用架构，进一步将性能提升至12.2万亿次/每秒的。最后又通过移除掉缓慢交换节点，以及反复平衡每一个节点性能后，才最终达到了目前的18.6万亿次/每秒的水平。
从需求出发，设计完美高性能计算系统
用户在选择高性能集群时，通常首先关注的是性能指标。而在每台高性能集群系统最初设计的建议多是综合了目前应用实测结果，以及专家的经验给出的。通常情况下，由于实际测试需要的设备和工作量太大，所以用户大多是从已有平台的测试结果定性的推测未来平台的性能。如此进行高性能计算系统的设计会与实际情况有一定的偏差。
为了更好的分析现有系统及预测未来应用所需硬件平台的实际性能，英特尔提供了全面的工具以实现对应用软件的计算、通信和数据存储等多方面进行精细化的特征分析，并分析高性能集群系统的硬件系统特征，再将数据组合起来，以建立性能模型，再通过性能模型模拟并预测应用软件在未来硬件平台上的实际性能。采用这些分析工具，可以大大提高用户设计未来高性能集群系统的准确度。
与产业精诚合作，助力中国石油勘探行业发展
英特尔拥抱开放标准，与业界众多合作伙伴为用户提供整体的解决方案，并分享成功实践经验。
高性能计算系统：在英特尔的支持下，国内外领先的高性能计算厂商为石油勘探行业提供了众多基于工业标准的至强和安腾处理器的高性能计算系统。通过使用这些开放体系架构的处理器，石油勘探行业高性能计算客户将能以更合理的价格获得拥有领先性能表现的系统，而不受制于专有系统的封闭性。
应用软件：英特尔与斯伦贝谢和Landmark等石油勘探应用软件开发商有紧密的协作，共同推动应用软件在英特尔架构平台上最大限度的发挥其能力，提高石油勘探的精度和效率。
高性能计算标准：英特尔与业界合作伙伴一道共同推动行业标准的建立，为高性能计算的发展打造开放的平台。例如，英特尔与业界合作伙伴共同推动高速网络的标准InfiniBand不断走向成熟，TOP500上榜的高性能计算系统中有超过20%选用了基于该标准的高速网络。
英特尔正不断致力于创新，与国内外高性能计算厂商一道，为中国石油勘探行业用户提供领先的高性能计算解决方案和行业实践经验，帮助其提升核心竞争力，从而在未来的发展中走在世界前列。
