國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)在石油勘探領(lǐng)域的作用與日俱增，成為提升石油企業(yè)核心技術(shù)水平，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)保障，也被公認(rèn)為是中國(guó)石油提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的一把金鑰匙。

石油關(guān)系到我國(guó)的能源安全戰(zhàn)略。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)κ唾Y源的需求急劇攀升。目前，我國(guó)已經(jīng)是世界第五大產(chǎn)油國(guó)和第二大石油消費(fèi)國(guó)，石油產(chǎn)量每年1.6%的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GDP每年9%的增長(zhǎng)速度。落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，成為我國(guó)石油行業(yè)開拓國(guó)際市場(chǎng)，在全球范圍內(nèi)獲取石油資源的重要途徑。而采用高精尖裝備，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新則是提升石油企業(yè)核心技術(shù)水平，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)保障。

高性能計(jì)算機(jī)是提升石油勘探水平、增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵

石油勘探一般由野外數(shù)據(jù)采集、地震資料處理、資料解釋三個(gè)流程組成，承擔(dān)著找儲(chǔ)油構(gòu)造、定井位的重要任務(wù)。由于石油開采過程中鉆井費(fèi)用非常高昂，打一口油井往往要花費(fèi)幾百萬甚至上億元，如果井位定的不準(zhǔn)，將會(huì)給石油企業(yè)和國(guó)家造成極大的損失。同時(shí)，如果沒有計(jì)算機(jī)輔助，石油勘探的時(shí)間成本也相當(dāng)可觀。為了提高石油勘探的準(zhǔn)確度，縮短勘探時(shí)間，在短時(shí)間內(nèi)找準(zhǔn)井位，就需要獲得更精確和更豐富的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行三維計(jì)算分析，而這離開了高性能計(jì)算機(jī)是無法進(jìn)行的。專家估計(jì)，借助一套每秒運(yùn)算十萬億次的高性能計(jì)算系統(tǒng)，可以在一年內(nèi)處理2萬平方公里的石油勘探面積。

在我國(guó)，石油勘探是國(guó)內(nèi)能源行業(yè)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)需求最大、應(yīng)用最深的領(lǐng)域。由于具有數(shù)據(jù)量大、連接外設(shè)多、并行任務(wù)多、網(wǎng)絡(luò)體系復(fù)雜等特點(diǎn)，石油勘探領(lǐng)域成為高性能計(jì)算機(jī)的用武之地。在2005年11月發(fā)布的中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)TOP100排行榜上，已有29套高性能計(jì)算系統(tǒng)用于石油勘探領(lǐng)域，其中10個(gè)系統(tǒng)峰值浮點(diǎn)計(jì)算速度超過了萬億次。該領(lǐng)域運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是由國(guó)產(chǎn)服務(wù)器第一品牌曙光公司制造的曙光4000L機(jī)群服務(wù)器，峰值運(yùn)算速度達(dá)到了6.45萬億次每秒，服務(wù)于全球最大的陸地石油勘探企業(yè)——中石油東方地球物理公司（簡(jiǎn)稱BGP）。

可見，有了更強(qiáng)大的高性能計(jì)算機(jī)，我國(guó)石油勘探企業(yè)不僅能提高生產(chǎn)效率，為國(guó)家節(jié)省大量資金，更重要的是能大大提升石油企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為國(guó)家能源戰(zhàn)略的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

采用國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)是我國(guó)石油戰(zhàn)略的必由之路

2000年以前，中國(guó)境內(nèi)石油勘探領(lǐng)域全部采用國(guó)外大公司的進(jìn)口設(shè)備。由于外國(guó)公司處于壟斷地位，賣給中國(guó)的軟硬件產(chǎn)品價(jià)格奇高，同時(shí)還要向國(guó)內(nèi)用戶按銷售額的10%收取系統(tǒng)集成費(fèi)。在軟硬件設(shè)備引進(jìn)、系統(tǒng)集成和后期維護(hù)服務(wù)過程中，國(guó)家為此花費(fèi)了數(shù)以百億計(jì)的大量資金。同時(shí)，對(duì)于性能更高的設(shè)備，西方國(guó)家和國(guó)外公司一般采取限制進(jìn)口、監(jiān)控使用等手段，從而大大限制了我國(guó)石油勘探技術(shù)水平的快速發(fā)展。

為了打破國(guó)外封鎖與壟斷，十多年來，在國(guó)家863計(jì)劃和中科院知識(shí)創(chuàng)新工程的支持與推動(dòng)下，中科院計(jì)算所國(guó)家智能計(jì)算機(jī)研究開發(fā)中心先后研制成功了曙光一號(hào)、曙光1000、曙光2000、曙光3000、曙光4000等一代代高性能計(jì)算機(jī)，并通過曙光公司成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，使曙光機(jī)成為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上一支與國(guó)外大公司相抗衡的重要力量。

曙光高性能計(jì)算機(jī) 助力中國(guó)石油勘探走出國(guó)門

在石油勘探領(lǐng)域，經(jīng)過中科院計(jì)算所、曙光公司及眾多合作伙伴的多年共同努力，曙光高性能計(jì)算機(jī)得到了大量成功應(yīng)用。1997年，曙光天潮1000A落戶遼河油田，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)在該領(lǐng)域零的突破。隨后，曙光機(jī)在國(guó)內(nèi)石油領(lǐng)域攻城略地，逐漸占領(lǐng)市場(chǎng)：2001年，曙光3000進(jìn)入BGP；2003年中石化南京物探采用曙光超級(jí)計(jì)算機(jī)，并在“中石化系統(tǒng)地質(zhì)勘探比武”榮獲第一；同年6月，BGP采購4.2萬億次計(jì)算能力的曙光4000L超級(jí)計(jì)算機(jī)。2004年，曙光在海洋石油勘探領(lǐng)域再顯身手，在湛江和天津兩地為中海油成功構(gòu)建了兩大地震數(shù)據(jù)處理中心。截止到目前，中石油、中石化和中海油三大石化巨頭共采購曙光超級(jí)服務(wù)器的計(jì)算力總和已經(jīng)超過10萬億次每秒。

從2001年到2005年間，先后有20多套曙光高性能計(jì)算機(jī)用于BGP的石油物探生產(chǎn)作業(yè)，分布在尼日爾、巴基斯坦、伊朗、尼日利亞等6個(gè)國(guó)家、多個(gè)地區(qū)，曙光機(jī)已經(jīng)具備解決國(guó)家關(guān)鍵戰(zhàn)略性任務(wù)的實(shí)力。在BGP的機(jī)房，已經(jīng)有近70%的高性能計(jì)算機(jī)都是曙光機(jī)。BGP已成為國(guó)內(nèi)石油領(lǐng)域高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用規(guī)模最大、運(yùn)算速度最快、處理能力最強(qiáng)的專業(yè)機(jī)構(gòu)。尤其是在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，高性能計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力規(guī)模已成為BGP贏得用戶青睞的重要武器。借助先進(jìn)、成熟的國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)，BGP已發(fā)展成全球陸地石油勘探第一、綜合第三的著名物探企業(yè)，其業(yè)務(wù)已經(jīng)發(fā)展到12個(gè)省區(qū)15個(gè)油田，全球4大洲27個(gè)國(guó)家，累計(jì)為60多個(gè)國(guó)際油公司和國(guó)家油公司提供地球物理技術(shù)服務(wù)。

值得關(guān)注的是，在11月8日揭曉的2005年中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)性能TOP100排行榜中，國(guó)產(chǎn)服務(wù)器陣營(yíng)首次以51%的微弱優(yōu)勢(shì)超過國(guó)外兵團(tuán)，其中，15套曙光4000系列超級(jí)計(jì)算機(jī)服務(wù)于中國(guó)石油勘探領(lǐng)域。

雙核服務(wù)器 為石油勘探提供未來新動(dòng)力

在頻率成為CPU性能和系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升的瓶頸之后，雙核和多核平臺(tái)已成為未來高性能計(jì)算的新趨勢(shì)。曙光公司在年初就全球同步推出了10款從雙路、四路到八路的雙核服務(wù)器，并作為高性能計(jì)算服務(wù)器節(jié)點(diǎn)得到了大量成功應(yīng)用。憑借高性價(jià)比、高密度、穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢(shì)，雙核四路服務(wù)器R4380A、雙核八路服務(wù)器A950已成為小型機(jī)的成功替代品。目前，曙光基于AMD雙核皓龍?zhí)幚砥髌脚_(tái)的服務(wù)器已經(jīng)在石油勘探、濟(jì)南公安、上海多媒體服務(wù)平臺(tái)等用戶得到了成功應(yīng)用。