【IT168 特别报道】10月27日-30日，北京，国家会议中心，高性能计算领域的一场大戏即将上演。今年的全国高性能计算学术年会(HPC China 2010)由中国计算机学会高性能计算专业委员会主办、中国软件行业协会数学软件分会协办、北京市科学技术研究院和北京市计算中心承办。作为网络媒体合作伙伴，IT168将对此次盛会进行专题报道【点击专题】。

      HPC在国内外的应用现状

      近几年来HPC的发展很强劲，特别是在石油、气象等这类科学研究和勘探事业中的应用。根据今天HPC 500排行版中有82%是PC 集群，显然已经成为全球高性能计算机应用的主流。在本次美国IDC主办的HPC User Forum大会上， 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院的赖能和向我们阐述了目前HPC在石油业应用的机遇与挑战，HPC总体的发展形势良好，但是仍然面临技术上的新挑战。
 

▲高性能计算发展趋势图

▲CPU资源的需求近几年来增长也很快，特别是从2006年以来，几乎是直线上升

▲从上图数据中可以看出目前国内外地球物理行业对于HPC的应用也在不断增长

▲而HPC在我国石油行业中的应用也显现不断上升的趋势

　　HPC在石油行业应用新特点

        赖能和在报告中表示，总的来说HPC在石油行业中快速发展有四个驱动因素。一个是油气勘探需求，我们都知道石油是不可再生资源，随着工业生活的不断消耗，目前的油价在持续上涨，石油公司必然要不断勘探新的石油资源，为了提高勘探开发效益，减少风险。计算能力强的HPC必然派上用场，第二是硬件成本的下降，这样HPC的构建成本也在下降，投资成本下降了，必然能够吸引企业。第三是完善的软件支持，特别是对于Linux操作系统的全面支持，让HPC的功能更加完善安全。对吼是用户平台的转型。目前全球各油气服务公司都从UNIX平台转到开源的Linux平台上来。

▲HPC在石油行业中快速发展的四个驱动因素

        
▲根据HPC TOP500排名的统计，过去十年全球应用于地球物理领域的情况

     赖能和在报告中总结了HPC在石油行业中的应用的三个特点：CPU资源的需求快速增长，存储资源的需求急剧增长，资源规模化需求更加迫切。比如目前地震勘探每平方公里的数据正在快速增长，这导致CPU机需求也快速增加。而当前很多石油勘探都延伸到更加偏远的地方。

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　　HPC面临的新挑战与对策

在报告中赖能和表示虽然HPC存在很大的行业竞争优势，但是在实际应用中也遇到了一些技术挑战，比如数据中心过于庞大，CPU等资源利用率不高，特别是能耗问题上，目前的制冷效果还是不太理想。在报告中赖能和也列举了某数据中心从2005年到2010年数据中心用电的比例图，从图中可以看出，该数据中心的用电量是直线上升，虽然目前提出了很多制冷方案，比如多重调控、气流制冷、水流制冷等方案，但是效果似乎都还是不太理想。所以能耗问题仍然是HPC面临的新挑战。

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▲针对上面提出的问题，赖能和提出三点方案赖能和表示内存对以HPC机的性能影响很大，

        比如他们在硬件512CPU、每节点8核、主频2.33GHZ的HPC机上分别用8GB和16GB内存运行RIM，测试结果是内存上升一倍，CPU的效率得到大幅度提升7倍以上。

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　　未来对HPC应用的需求

　　现在的主流服饰是混搭，在高端计算机世界其实也流行混搭。比如，赖能和在报告中提到CPU+GPU组合的协同计算平台将是HPC应用的需求一个重要方面。除此之外，其实新型节能固态磁盘存储SSD及接口技术也是HPC应用的热门。高速的网络技术似乎是经久不衰的主题，当然不能漏了这个重点了。而且近几年来绿色环保也被抬到桌面上来，低碳节能主题也必然是HPC发展的趋势。最后，随着频繁出现的自然灾害，在复杂地震成像技术的发展将需要更多的计算资源必然也是HPC需要关注的一个领域。

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