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HPC让油气勘探行业更快“找到油”

发布时间:2015-10-14 10:00:00 来源:比特网 作者:张桂林
关键字:HPC hpc 惠普 石油 油气勘探行业

  二十一世纪什么最重要?人才?没错,除了人才,还有能源。能源是当前全球所共同关注的严峻话题,而随着石油储备的日趋减少,如何“找到油”也变得更加困难。

  数据大,寻油难

  资料显示,目前油气勘探中最常使用的是“地球物理方法”,即使用现代物理方法进行地质勘探的方法,包括电法、磁法、重力法、放射性法、地震波法等,其中以地震波法最为重要。

  所谓“地震波”法,通俗来说,就是用炸药在地面激起人工地震波,这种地震波可传入地下深处,在碰到不同形态的地质构成时形成不同的反射波,这些反射波经地面的检波器收集,转变成电子信号后可存储为数据,然后进行大量的密集计算和模拟,计算结果出来后还要转换成直观的可视画面,方便专家对数据进行解释,为油气钻井定位提供参考。

  “地震波”法将产生海量的数据,一般二维数据可达1~2TB,三维数据可高达几百TB甚至PB级;随着全球石油储量的不断减少,油气勘探变得更加困难,勘探人员需要进行大量的尝试,才能确定石油或者天然气层的精确位置,这也就导致了数据量激增,需要分析处理的数据达到一个惊人的数字。

  故而,在油气勘探中,数据处理往往对“找到油”起着决定性的作用;另一方面,海量数据的分析处理也很容易成为油气勘探的瓶颈,想要更加快速的“找到油”,首先要具备高效及时的海量数据分析工具。

  ——油气勘探,拼的是分析数据的能力,也是对IT工具的极大考验。

  油气勘探需要怎样的IT工具?

  那么,油气勘探中的数据分析需要用怎样的IT工具?用普通PC?这无疑是天方夜谭;用工作站?计算力还远远不够;实践表明,油气勘探中海量数据的处理只有借助高性能计算才能实现最佳的勘探效益,这也是在石油勘探领域高性能计算需求的主因。

  过去十几年中,石油勘探中的数据处理一般采用大型机和和高性能计算机,但随着计算量的不断增大,传统HPC在油气勘探中的应用也出现了瓶颈。专家表示,油气勘探行业中HPC应用的瓶颈主要有以下几大方面:

  第一, 计算能力需求和CPU处理器性能落差越来越大,目前通过不断提高CPU处理器的工作频率来提高计算性能的技术路线已经逐步走向其极限;

  第二, 油气勘探数据增速过快,HPC存储扩容能力不匹配;

  第三, 对计算能力的要求导致HPC体积原来越庞大、耗电越来越高,管理越来越复杂;

  从HPC应用瓶颈中很容易看出油气勘探行业对HPC的需求:计算能力强、存储易扩容、I/O能力强、高密度、低能耗、易管理——这实际也为油气勘探行业“私人订制”的HPC指明了发展方向。

  HPC应需而变

  需求决定产品,这条定律在HPC领域也同样适用。

  油气勘探行业对HPC的需求实际也反映出当前HPC用户的一个普遍需求,更高计算性能、更加高密度和小型化、更加节能易管理的HPC才是首选,这些需求促成了当前HPC产品形态上的改变。

  Apollo 2000是今年惠普最新发布的产品系列,从它的一些特性上不难发现HPC产品所正在发生的一些变化。

  传统HPC往往采用1U双路计算节点或者四路胖节点,或者采用价格高昂的刀片产品;Apollo 2000则在机架和刀片之间找到了密度和经济性的平衡:2U机架式机箱,共享电源、风扇等组件;支持两种规格的服务器,包括1U半宽的HP ProLiant XL170r Gen9服务器(以下简称“XL170r”),以及2U半宽的HP ProLiant XL190r Gen9服务器(以下简称“XL190r”),换句话说,能够在2U空间内容纳4个或者2个双路计算节点,实现了优秀的计算密度,占用空间小。

  从规格不难看出,Apollo 2000虽然采用了高密度设计,但计算节点在规格上毫不含糊:支持双路至强E5 2600 v3处理器、16个DDR4插槽、支持SSD,值得一提的是,XL190r支持两个集成加速器,可安装GPU或者协处理器,实现异构计算,进一步提升HPC的计算能力。

  Apollo 2000的存储配置非常灵活,每机箱最多支持12块3.5寸硬盘(LFF)或者24块2.5寸(SFF)硬盘,并且XL170r 和XL190r单节点所能连接的硬盘上限都是 12个 LFF或24个SFF热插拔驱动器,换句话说,Apollo 2000系统的一个计算节点就能够充分利用所有的存储空间。

  而在管理上,Apollo 2000系统提供了三个层面的智能管理,第一层基于服务器本身,通过HP iLO管理引擎实现对每台服务器的智能管理;第二层基于机架层面的管理,通过惠普高级电源管理器能够查看并管理共享基础设施的各种异常;第三层是解决方案级的系统管理,通过HP Insight集群管理工具(CMU),能够对整套解决方案实现全生命周期的管理。

  总体来看,Apollo 2000的特点十分鲜明,在不牺牲计算性能的前提下提供了尽可能高的计算密度,并且平衡了经济性,对于油气勘探这种对HPC计算能力、空间、能耗敏感的行业来说,采用Apollo 2000来搭建HPC是一个可行的方案。


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