【正文】 MPICH并行系統(tǒng)1套 曙光高可用軟件(DHA)1套 2 曙光的優(yōu)勢(shì) 曙光公司是國(guó)內(nèi)最早從事研發(fā)、生產(chǎn)服務(wù)器和服務(wù)器集群的專業(yè)廠家。曙光公司依托中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所、國(guó)家高性能計(jì)算機(jī)工程中心、國(guó)家智能計(jì)算機(jī)研究開(kāi)發(fā)中心作為技術(shù)后盾。提出了“SUMA”服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)出獨(dú)具特色的集群管理技術(shù)，多級(jí)監(jiān)控、單機(jī)監(jiān)控、可視化監(jiān)控管理、SKVM等技術(shù)，在用戶中得到一致歡迎，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到充分應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)集群系統(tǒng)市場(chǎng)占有率最高的廠商。 曙光集群系統(tǒng)具有很高的性價(jià)比，不僅改變了國(guó)外高性能集群在中國(guó)的高價(jià)政策，并且在實(shí)施能力、周期和后期維護(hù)費(fèi)用等方面具有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在綜合成本上保持最低，不僅僅只是初期的采購(gòu)費(fèi)用，因此在國(guó)內(nèi)數(shù)次竟標(biāo)中，多次取勝。 曙光公司設(shè)有為石油物探行業(yè)服務(wù)的專業(yè)隊(duì)伍，人員畢業(yè)于石油專業(yè)院校，具有多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。服務(wù)工程師參加過(guò)應(yīng)用軟件廠家的相關(guān)培訓(xùn)，對(duì)石油應(yīng)用軟件有相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于集群、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、石油行業(yè)應(yīng)用軟件等綜合技術(shù)的掌握大大加快了用戶集群投入實(shí)際生產(chǎn)的進(jìn)度。 此方面的優(yōu)勢(shì)在與多個(gè)石油行業(yè)用戶的合作中得到充分驗(yàn)證，保證了用戶的項(xiàng)目順利的實(shí)施。 曙光公司已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外石油地震資料處理部門實(shí)施安裝了大量用于實(shí)際生產(chǎn)的集群系統(tǒng)，為用戶產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，已有幾十套曙光集群系統(tǒng)、上千顆CPU應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外石油地震資料處理部門。具體的成功案例以及節(jié)點(diǎn)數(shù)參加（附件2） 3 附件 ：Opteron集群和Xeon測(cè)試環(huán)境配置 Opteron集群配置：Xeon集群配置：曙光集群系統(tǒng)石油領(lǐng)域成功案例截止2004年8月：方案相關(guān)編纂人員介紹 曹振南： 所學(xué)專業(yè)：并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用 工作部門：曙光公司技術(shù)支持部產(chǎn)品經(jīng)理組。 工作方向：集群產(chǎn)品產(chǎn)品經(jīng)理，集群產(chǎn)品測(cè)試和技術(shù)咨詢。 王璟： 所學(xué)專業(yè)：并行計(jì)算和并行系統(tǒng)應(yīng)用 工作部門：曙光公司技術(shù)支持部深度技術(shù)支持項(xiàng)目組 工作方向：深度售前技術(shù)咨詢，售前方案制作和呈現(xiàn) 唐景濤 所學(xué)專業(yè)：石油資料處理 工作部門：曙光公司高性能事業(yè)部 工作方向：石油領(lǐng)域售前售后支持，方案制作和呈現(xiàn)AMD 64位架構(gòu)服務(wù)器在石油地震勘探中的成功應(yīng)用 隨著石油工業(yè)的不斷發(fā)展和國(guó)家能源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向新、難、深領(lǐng)域, 地震油氣勘探難度和復(fù)雜程度不斷增加,對(duì)地震勘探精度的要求越來(lái)越高, 對(duì)石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)和地震勘探數(shù)據(jù)處理許多提出了新的技術(shù)需求，尤其是對(duì)疊前偏移地震處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提出了客觀要求。石油地震勘探地震資料處理也呈現(xiàn)出許多新的特點(diǎn)： (1)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使疊前偏移、精確地震成像處理成為現(xiàn)實(shí)。隨著國(guó)際油價(jià)的高位震蕩，促使國(guó)內(nèi)外各個(gè)油田公司加大勘探資金的投入，以尋找新的接替儲(chǔ)量，拉動(dòng)了數(shù)據(jù)采集和資料處理市場(chǎng)，越來(lái)越注重復(fù)雜構(gòu)造和深部構(gòu)造的精確成像。為了解決復(fù)雜區(qū)地質(zhì)構(gòu)造成像問(wèn)題，滿足地震勘探的需求，越來(lái)越多資料需要做疊前偏移。但由于疊前偏移處理需要消耗巨大的CPU等軟硬件資源，疊前時(shí)間偏移計(jì)算量至少是疊后時(shí)間偏移的覆蓋次數(shù)倍數(shù)，比如，以陸地面積為200平方公里、面元為25x25米、40次覆蓋的陸地三維地震數(shù)據(jù)為例，用1個(gè)CPU, 的計(jì)算機(jī)，約需用1000 天；用66個(gè)CPU, Cluster做一次迭代，就需做21 天,但疊前偏移是需多次迭代。如果是1000平方公里、80次覆蓋的海上三維地震數(shù)據(jù)，用1個(gè)CPU, 的計(jì)算機(jī)，需用35000 天（約96年）。因此，長(zhǎng)期以來(lái)我們不得不采用疊后時(shí)間偏移做為替代方法，即是能完成疊前偏移,也一直局限于試處理階段。近幾年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)的芯片、并行化、圖形化、內(nèi)外存儲(chǔ)容器的容量和性能、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)I/O速度等計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和硬件成本的大幅度下降，相對(duì)于昂貴的基于Unix平臺(tái)的并行機(jī),基于IA架構(gòu)Linux系統(tǒng)平臺(tái)的PC Cluster高性能并行系統(tǒng)以其快速和低的軟硬件價(jià)格，更具有竟?fàn)幜?為疊前偏移處理技術(shù)的發(fā)展提供了現(xiàn)實(shí)的硬件基礎(chǔ),促進(jìn)了高性能并行計(jì)算機(jī)在石油勘探資料處理領(lǐng)域的應(yīng)用,疊前（時(shí)間和深度）偏移技術(shù)才得到了日漸廣泛的應(yīng)用,并正在全面取代疊后時(shí)間偏移技術(shù)，而成為提高地震勘探精度、提高油氣勘探開(kāi)發(fā)效益的重要手段。實(shí)踐證明，PC Cluster是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)既經(jīng)濟(jì)又可行、有效的選擇。 (2)高密度采集、多波勘探技術(shù)和4D勘探技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用,數(shù)據(jù)量劇增，對(duì)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求越來(lái)越高。伴隨國(guó)內(nèi)外地震勘探高、新技術(shù)的快速發(fā)展，目前大面積三維勘探項(xiàng)目、三維連片處理項(xiàng)目越來(lái)越多，采樣間隔和道距越來(lái)越小，覆蓋次數(shù)越來(lái)越高，采集數(shù)據(jù)體越來(lái)越大。與5年以前同樣面積大小的三維勘探項(xiàng)目的數(shù)據(jù)相比，無(wú)論是每炮的道數(shù)、覆蓋次數(shù)、面元大小都發(fā)生了巨大的變化,數(shù)據(jù)量劇增了至少8倍。 (3)新時(shí)期地震勘探節(jié)奏明顯加快, 地震勘探新技術(shù)、新方法的不斷發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)計(jì)算機(jī)的速度提出更高的要求,需要有規(guī)模化的計(jì)算機(jī)資源作為保證。疊前時(shí)間和深度偏移等一系列的密集型科學(xué)計(jì)算算法和新技術(shù)，都需要巨大的CPU資源,而且與五年前的三維數(shù)據(jù)處理周期相比，處理周期要求縮短了約三分之二。因此，新時(shí)期地震數(shù)據(jù)處理對(duì)計(jì)算機(jī)資源提出更新、更高要求:需要有一定硬件規(guī)模、軟硬件技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用功能多、圖形化處理功能強(qiáng)大、網(wǎng)絡(luò)速度快、存儲(chǔ)規(guī)模大的高可用性、高可靠性、高擴(kuò)展性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保證。 中石油東方地球物理勘探有限責(zé)任公司(BGP)近幾年來(lái)在疊前時(shí)間和深度偏移方面做了大量的研究和探索，取得了明顯進(jìn)展。隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入,勘探開(kāi)發(fā)的技術(shù)難度和成本越來(lái)越大,國(guó)內(nèi)外油公司為了減少勘探開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn), 加大了對(duì)疊前偏移處理技術(shù)的推廣應(yīng)用的力度。從2000年起,國(guó)際各大油公司廣泛應(yīng)用了疊前偏移處理技術(shù),并已取代了疊后時(shí)間偏移技術(shù)而成為提高地震資料成像精度，,BGP從2001年引進(jìn)128CPU的PC Cluster開(kāi)始，到2005年底 BGP的PC Cluster已達(dá)到4972CPU。2006年BGP的PC Cluster將達(dá)到10000CPU。目前已形成以PC Cluster為主體的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)處理規(guī)模。為解決復(fù)雜區(qū)地震成像問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)疊前偏移處理技術(shù)快速推廣使之成為常規(guī)處理手段已成為現(xiàn)實(shí)，并迅速消除了與國(guó)際先進(jìn)水平的巨大差距，形成了具有特色的大面積三維連片疊前時(shí)間偏移配套技術(shù)，成為處理復(fù)雜斷塊、地層巖性圈閉勘探開(kāi)發(fā)一體化的主導(dǎo)技術(shù)之一。 我們?cè)诩軜?gòu)選型、芯片選型、應(yīng)用軟件運(yùn)行平臺(tái)等技術(shù)調(diào)研過(guò)程中，認(rèn)為美國(guó)AMD公司的Opteron機(jī) 64位皓龍?zhí)幚砥骷軜?gòu)具有采用了三大核心技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)： (1)集成內(nèi)置高速、高帶寬的DDR內(nèi)存控制器, 使處理器工作效率更高。即在芯片上內(nèi)存控制器可以處理器速度進(jìn)行操作，可直接訪問(wèn)內(nèi)存，而不需要經(jīng)過(guò)北橋和經(jīng)過(guò)兩次路徑。內(nèi)存訪問(wèn)延遲縮短50%。 (2)HyperTransport超傳輸總線技術(shù), 使得有更高帶寬、更強(qiáng)的擴(kuò)展性。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙工傳輸線路,每條 PCIX ，；,消除了所有總線瓶頸；多處理器的無(wú)縫設(shè)計(jì),使得無(wú)需增加邏輯部件（橋接芯片）即可擴(kuò)展至8路，增加CPUs的同時(shí)就增加了內(nèi)存與I/O帶寬；引入抗干擾能力強(qiáng)的LVDS信號(hào)技術(shù)；命令信號(hào)、地址信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)共享一個(gè)數(shù)據(jù)路徑；支持DDR雙沿觸發(fā)技術(shù)；I/O 通道獨(dú)立與內(nèi)存存取的設(shè)計(jì)。這種基于超傳輸總線的架構(gòu)提供高性能系統(tǒng)總線能力，使總線頻率最高可達(dá)2000MHz，服務(wù)器最大帶寬達(dá)到 24GB/秒。 (3)AMD 64 技術(shù)。突破了4GB內(nèi)存訪問(wèn)極限；為保護(hù)原有軟件投資，升級(jí)DualCore，降低成本，提供了很好的基礎(chǔ)。更重要的是，著名的地球物理數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件如以色列Paradigm公司的Epos 。 另外，由于Opteron處理器采用了高速直聯(lián)架構(gòu)（DCA），解決了傳統(tǒng)X86處理器中傳輸?shù)钠款i，避免了高頻率帶來(lái)的高能耗問(wèn)題；通過(guò)采用絕緣體硅、“應(yīng)變硅”和銅互聯(lián)技術(shù)，減少了處理器本身的內(nèi)耗。并且通過(guò)采用優(yōu)化電源管理的AMD PowerNow技術(shù)，使得操作系統(tǒng)可根據(jù)處理器的工作負(fù)荷量，動(dòng)態(tài)地調(diào)整電源。從而使得Opteron處理器的服務(wù)器的功耗僅為89W，噪音也明顯減少。 隨著64位架構(gòu)價(jià)格的大幅度下降,考慮到功耗、散熱、噪音、性價(jià)比、應(yīng)用軟件支持平臺(tái)等因素，我們?cè)?005年引進(jìn)和集成的PCCluster并行系統(tǒng),基本上都選購(gòu)了美國(guó)AMD公司技術(shù)領(lǐng)先的Opteron 248和250 64位皓龍?zhí)幚砥骷軜?gòu)的北京曙光信信產(chǎn)業(yè)公司的1U架構(gòu)的PC Cluster產(chǎn)品4000A,主要是運(yùn)行以色列Paradigm公司的 。 經(jīng)過(guò)我們自己的生產(chǎn)性測(cè)試, 64位產(chǎn)品與32位相比在運(yùn)算速度上至少翻一番, 隨著64位機(jī)器的不斷成熟，各家軟件日趨完善和成熟，因此我們不再采用基于32位架構(gòu)的軟、硬件，考慮到維護(hù)和管理，而直接選擇了1U架構(gòu)的64位產(chǎn)品。 64位的PC Cluster上為例,更具穩(wěn)定和成熟,其運(yùn)行速度比32位的Paradigm的PG ,主要是因?yàn)椴捎昧?4位架構(gòu)硬件、64位的架構(gòu)軟件,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存也加到4GB。目前已完成我國(guó)東、西部地區(qū)幾十塊累計(jì)超過(guò)15000平方公里的三維地震數(shù)據(jù)的連片疊前時(shí)間偏移處理工作。資料品質(zhì)明顯提高；初步解釋效果明顯。促進(jìn)了地質(zhì)認(rèn)識(shí)的深化和油氣勘探開(kāi)發(fā)的突破，進(jìn)一步明確了沉積相的分布特征及勘探目標(biāo)；更系統(tǒng)地描述了潛山、地貌及儲(chǔ)層發(fā)育展布特征。促進(jìn)了油氣田的擴(kuò)展和探明，為滾動(dòng)勘探及開(kāi)發(fā)提供了豐富信息，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用新技術(shù)提高勘探開(kāi)發(fā)效益。尤其是2005年80%的新項(xiàng)目，都開(kāi)展了疊前時(shí)間偏移處理，形成了大面積連片疊前時(shí)間偏移處理和項(xiàng)目管理運(yùn)作流程，培養(yǎng)了一批專業(yè)技術(shù)應(yīng)用和地震處理解釋一體化作業(yè)的項(xiàng)目管理人才；形成了規(guī)模資源、規(guī)模市場(chǎng)、規(guī)模運(yùn)作、規(guī)模效益和規(guī)模管理的良性循環(huán)的生產(chǎn)和發(fā)展模式。地震資料處理解釋技術(shù)也必將從研究疊后成果為主，進(jìn)入以研究疊前信息為主的新時(shí)代。32 / 3