物探院“绿色计算”支撑低碳发展

作为高度依赖信息技术及其产品的石油物探院，以实现“绿色计算”为目标，研究高效能异构并行技术，并将其应用于地震成像软件系统，提高地震处理应用模块的计算性能和计算机资源利用率，有力地推动了低碳经济发展。经资源整合，搭建CPU和“CPU+GPU”异构系统，开发和应用新并行框架软件，实现了日均省电1500～2000度，节能达到10%的目标，一年可节约电费70多万元。

　　物探院通过提高资源利用率和计算性能，大大缩短了地震数据处理周期，降低了时间成本。很多计算资源得到了充分利用，空闲集群利用率变高了；计算速度快了，原来需要7个小时的工作量，现在只要1个小时就能完成；同样，地震数据处理的周期也缩短了，以前需要1个月的工期，现在只要20天就够了。

　　长期以来，地震勘探数据处理高度依赖高性能计算机。随着勘探开发的纵深发展和新勘探技术的应用，地震数据量和计算量成倍增长，数据处理周期越来越长，计算机集群的运行维护成本也越来越高。“目前，物探院地球物理云计算中心的日均耗电量约为17000度，每年的电费就要花费几百万元。”

　　物探院于2000年引进了第一台计算机集群，随后几年陆续购置了多套纯CPU集群系统。由于各集群的生产年代、生产厂商不相同，许多CPU技术指标和配置环境也不尽相同。

　　为解决“绿色计算”与低碳发展的难题，物探院博士后马召贵以此作为攻关课题进行研究，通过整合资源，搭建CPU完全异构集群，并开发出一套异构并行框架。基于此框架的叠前成像系统能自动获取、识别计算节点的性能指标和系统配置，根据其计算能力自动分配任务，实现各节点的计算负载均衡。这样，高效能节点可以和各种低效能节点搭配使用，使所有计算资源得到了充分利用，减少排队时间和缩减地震数据的处理周期。