二十一世紀什么最重要?人才?沒錯,除了人才,還有能源。能源是當前全球所共同關注的嚴峻話題,而隨著石油儲備的日趨減少,如何“找到油”也變得更加困難。
數(shù)據(jù)大,尋油難
資料顯示,目前油氣勘探中最常使用的是“地球物理方法”,即使用現(xiàn)代物理方法進行地質勘探的方法,包括電法、磁法、重力法、放射性法、地震波法等,其中以地震波法最為重要。
所謂“地震波”法,通俗來說,就是用炸藥在地面激起人工地震波,這種地震波可傳入地下深處,在碰到不同形態(tài)的地質構成時形成不同的反射波,這些反射波經(jīng)地面的檢波器收集,轉變成電子信號后可存儲為數(shù)據(jù),然后進行大量的密集計算和模擬,計算結果出來后還要轉換成直觀的可視畫面,方便專家對數(shù)據(jù)進行解釋,為油氣鉆井定位提供參考。
“地震波”法將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),一般二維數(shù)據(jù)可達1~2TB,三維數(shù)據(jù)可高達幾百TB甚至PB級;隨著全球石油儲量的不斷減少,油氣勘探變得更加困難,勘探人員需要進行大量的嘗試,才能確定石油或者天然氣層的精確位置,這也就導致了數(shù)據(jù)量激增,需要分析處理的數(shù)據(jù)達到一個驚人的數(shù)字。
故而,在油氣勘探中,數(shù)據(jù)處理往往對“找到油”起著決定性的作用;另一方面,海量數(shù)據(jù)的分析處理也很容易成為油氣勘探的瓶頸,想要更加快速的“找到油”,首先要具備高效及時的海量數(shù)據(jù)分析工具。
——油氣勘探,拼的是分析數(shù)據(jù)的能力,也是對IT工具的極大考驗。
油氣勘探需要怎樣的IT工具?
那么,油氣勘探中的數(shù)據(jù)分析需要用怎樣的IT工具?用普通PC?這無疑是天方夜譚;用工作站?計算力還遠遠不夠;實踐表明,油氣勘探中海量數(shù)據(jù)的處理只有借助高性能計算才能實現(xiàn)最佳的勘探效益,這也是在石油勘探領域高性能計算需求的主因。
過去十幾年中,石油勘探中的數(shù)據(jù)處理一般采用大型機和和高性能計算機,但隨著計算量的不斷增大,傳統(tǒng)HPC在油氣勘探中的應用也出現(xiàn)了瓶頸。專家表示,油氣勘探行業(yè)中HPC應用的瓶頸主要有以下幾大方面:
第一, 計算能力需求和CPU處理器性能落差越來越大,目前通過不斷提高CPU處理器的工作頻率來提高計算性能的技術路線已經(jīng)逐步走向其極限;
第二, 油氣勘探數(shù)據(jù)增速過快,HPC存儲擴容能力不匹配;
第三, 對計算能力的要求導致HPC體積原來越龐大、耗電越來越高,管理越來越復雜;
從HPC應用瓶頸中很容易看出油氣勘探行業(yè)對HPC的需求:計算能力強、存儲易擴容、I/O能力強、高密度、低能耗、易管理——這實際也為油氣勘探行業(yè)“私人訂制”的HPC指明了發(fā)展方向。
HPC應需而變
需求決定產(chǎn)品,這條定律在HPC領域也同樣適用。
油氣勘探行業(yè)對HPC的需求實際也反映出當前HPC用戶的一個普遍需求,更高計算性能、更加高密度和小型化、更加節(jié)能易管理的HPC才是首選,這些需求促成了當前HPC產(chǎn)品形態(tài)上的改變。
Apollo 2000是今年惠普最新發(fā)布的產(chǎn)品系列,從它的一些特性上不難發(fā)現(xiàn)HPC產(chǎn)品所正在發(fā)生的一些變化。
傳統(tǒng)HPC往往采用1U雙路計算節(jié)點或者四路胖節(jié)點,或者采用價格高昂的刀片產(chǎn)品;Apollo 2000則在機架和刀片之間找到了密度和經(jīng)濟性的平衡:2U機架式機箱,共享電源、風扇等組件;支持兩種規(guī)格的服務器,包括1U半寬的HP ProLiant XL170r Gen9服務器(以下簡稱“XL170r”),以及2U半寬的HP ProLiant XL190r Gen9服務器(以下簡稱“XL190r”),換句話說,能夠在2U空間內容納4個或者2個雙路計算節(jié)點,實現(xiàn)了優(yōu)秀的計算密度,占用空間小。
從規(guī)格不難看出,Apollo 2000雖然采用了高密度設計,但計算節(jié)點在規(guī)格上毫不含糊:支持雙路至強E5 2600 v3處理器、16個DDR4插槽、支持SSD,值得一提的是,XL190r支持兩個集成加速器,可安裝GPU或者協(xié)處理器,實現(xiàn)異構計算,進一步提升HPC的計算能力。
Apollo 2000的存儲配置非常靈活,每機箱最多支持12塊3.5寸硬盤(LFF)或者24塊2.5寸(SFF)硬盤,并且XL170r 和XL190r單節(jié)點所能連接的硬盤上限都是 12個 LFF或24個SFF熱插拔驅動器,換句話說,Apollo 2000系統(tǒng)的一個計算節(jié)點就能夠充分利用所有的存儲空間。