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2011年7月16日中央电视台的《新闻联播》有这样一则报道：在冬夏温差70多摄氐度、自然环境和地质条件异常恶劣、素有“草木不生”之称的毛乌素沙漠中，从2009年开始，中石油东方物探的红旗党支部——280队就一直奋战在这里，在大漠深处坚持着油气勘探。280队放线班由6名党员和10名工人组成，他们这一天的任务，是在毛乌素沙漠腹地完成800眼炮井的布线工程。经典歌曲——《我为祖国献石油》，正是这些可敬的石油工人的真实写照。
随着能源需求不断增加，全球易开采油田开始枯竭，根据《华尔街日报》报道，即便是石油储藏富国——沙特阿拉伯，也开始转向开采难度更大的重油资源。可见，对于油气资源相对匮乏的中国，如何找到更多的油气资源，相比于是否易于开采则显得更加迫切了。
计算能力直线飙升
赖能和也来自中国石油东方物探公司，和“280队”不同的是，他来自公司研究院处理中心。作为总工程师，他也担负着一项同样重要和辛苦的工作——地震波数据处理。现阶段最流行、最精准的油气勘探法就是地震波法，其主要原理就是通过人工地震波，采集传入地下深处的不同形态岩层形成的反射波，转变为数据，并通过计算处理模拟勘探区域地下的地质构造。这样便可以精确地找到存有石油或天然气的岩层精确位置。由于地震波法勘探收集的数据通常都以TB计，在海洋勘探过程中收集到的数据容量更是会突破PB级，要处理这些海量的数据，必须依靠高性能计算。
赖能和告诉记者，目前他所在的处理中心的运算能力达到528万亿次/秒，比2010年增加了近200多万亿次/秒，其背后的原因就是数据计算量的直线增加。
“以深度偏移数据处理为例，从2008年占所有数据的7%，到2009年的14%、2010年的30%，今年更是已经超过了60%，可见计算量增加了很多。再就是随着‘逆时偏移’这样的新算法的增加，它需要更加强大的计算能力做支撑。以目前处理中心计算能力而言，还远远不够。”赖能和说。
中国石油大庆油田公司勘探开发研究院总工程师张铁刚也向记者表示，大庆油田在三维地震高分辨率地震勘探、大规模油藏计算等油田整体优化的开发和规划方面也都在加大对高性能计算的应用。
“未来，随着岩性油气藏勘探、多波多分量地震数据处理解释、精细油藏描述、剩余油分布研究等工作的深入，大庆油田高性能计算方面的工作将不断深入。”张铁钢说，“近两年来，在英特尔的支持下，包括基于最新至强E7平台的样机都在我们那里进行了测试，例如多学科协同地震解释等测试。在这个过程中，我们获益匪浅。随着需要分析的区块越来越大，数据密度也越来越高，这些数据如何来解释、如何以此提出有价值的地质信息，必须进行地震解释和地震属性的计算以及三维可视化解释，这都需要强大的高性能计算设备来支持。”
集装箱数据中心大有作为
由于在灵活性、高密度等方面的优势，集装箱数据中心越来越受到各方关注。但是往往是观望的多、谈论的多，真正应用的少。不过在石油物探领域，已经有了第一个“吃螃蟹”的人。
来自中国石油川庆钻探工程公司地球物理勘探公司（下称川庆物探）的消息，他们已经在实际勘探工作中引入了一套IBM集装箱式数据中心。
川庆物探汤成兵告诉记者，近几年来，按照西南油气分公司对油气勘探的要求，川庆物探公司所服务的项目，难度越来越大、项目周期越来越短。为了更好地服务油气勘探，川庆物探公司推进了地震资料采集处理解释一体化的工作，靠前处理解释分中心便是一体化过程的较好体现。经过两年的分析调研，川庆物探最终采用了集装箱式数据中心。
“这个数据中心采用20英尺钢结构货柜为载体，采用高密度机房设计，包含252枚六核至强5650处理器的计算集群，PUE值达到了1.2，处理能力达到了3000平方公里的三维常规地震资料处理。”汤成兵介绍说。
结合到东方物探公司的实际情况，赖能和也认为如果性价比合适的话，集装箱式的处理中心，对于靠前数据处理是一个很好的应用。“过去有些现场计算项目，就搬了几台机器在酒店里租了房子，数据计算结束后设备再搬回总部，实际上成本也是挺高的。对我们下一步的应用，从环保、节能、安全上来说，集装箱式的处理中心还是有一定的应用前景的。”
平衡计算 应用为本
在东方物探，每年用在数据处理上的电费已经达到了2600万元，虽然采用了各种节能降耗的手段，每年节省200余万元，但是电费高居不下，仍旧让赖能和不敢掉以轻心。为了增加计算能力，东方物探在2011年添置了100多套GPU系统，但是随之而来的噪音问题，让东方物探有些吃不消。“由于密度比较大，由GPU散热风扇带来的噪音非常大，跟飞机场的噪音差不多。”赖能和说。
能耗、噪音这些问题，已经成为提高计算能力之外，高性能应用必须面对的话题。英特尔公司亚太区高性能计算解决方案架构师David Scott博士表示，石油行业用户要让自己的高性能计算机在处理勘探数据时发挥最大效用，就必须从更高的层面考虑，构建一个计算、存储和网格组件之间性能保持平衡、彼此配合“融洽”，具备性能、高能效、易管理的高性能计算数据中心，这样才能获得最高的业务执行效率和最佳的投资回报。
在这一理念下，英特尔认为整个数据中心的IT设备就相当于一个智能的大脑，担负计算任务的服务器就如同其专门判断和处理信息的神经元；存储设备则是可以收纳海量信息，并随时准备接受访问和更新的记忆细胞，而网络就是连通所有这些神经元和记忆细胞的神经连接，惟有三者在性能和功能上尽量实现平衡，才能实现最无缝的配合，以及1 1 1>3的应用效果。
英特尔这种从应用出发、平衡计算的理念，也得到了石油行业用户的回应。“在引进地震处理计算集群以后，包括引进了用于油藏数值模拟的集群以后，英特尔一直和我们一起进行性能优化测试，利用英特尔的性能分析工具，帮助我们优化分析软件系统，指导系统优化配置和调整。这些都为提高我们地震处理、数模计算的能力带来了很大的帮助和支持。”张铁刚说。
浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军也认为，高性能计算系统峰值性能已经不是衡量高性能计算水平的根本尺度。只有高性能计算与行业应用深入结合，充分匹配和满足应用计算需求，才能体现出高性能计算产品不仅“好用”，还能“用好”。刘军介绍说：“浪潮为服务好用户应用创新专门成立了一支应用软件开发团队，近年来在石油领域开展了卓有成效的应用开发和优化工作。浪潮围绕行业应用需求进行了多项产品技术创新，包括国产32路大内存cc-NUMA高端服务器、8路胖节点、PB级海量存储系统、千万亿次超级计算机、基于国产处理器的全国产服务器等。”
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集成众核架构引领行业走向百亿亿次计算时代
通用图形处理器(GPGPU)加速的方式在高性能计算领域应用的趋势越来越明显。与此同时，英特尔也在不断加速对于高性能并行计算专用加速技术的研究与开发。
与其他IT厂商提供的类似产品或解决方案相比，英特尔集成众核（MIC）架构由于采用了已被业界广泛接受和应用的IA架构，因此其相关应用的开发和优化也沿用了用户们熟悉的编程模型和编程环境，这使得用户可以利用英特尔软件开发和优化工作的特别版本，在非常短的时间内将其现有的、运行在英特尔架构处理器平台上的高性能计算应用迁移到基于MIC架构的产品上运行，并通过简单的优化就能获得可观的性能提升，而这将为用户带来应用性能的迅速增长和既往软件投资得以保全的双重收益。
在2011年国际超级计算大会期间，英特尔就展示了基于MIC架构的应用。MIC架构将是英特尔引领整个IT行业及所有高性能计算用户走向百亿亿次计算时代的关键所在。而每秒百亿亿次或数百亿亿次浮点计算的性能指标相当于目前全球最快高性能计算机的百倍之多，如此大的性能提升将带来更大的应用空间，让用户能够以更加精细先进的处理方法，来计算更多、更大规模的数据，最终获得更为精准的结果，这对石油勘探行业来说，就是对石油贮藏更快更精确的定位，以及之后更快的开采速度和更低的开采成本。
浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军向记者透露，在英特尔与浪潮联合成立的MIC实验室中，已经有了MIC的样卡。“MIC是浪潮在高性能计算应用方面重要的一个环节，浪潮正在积极开展相关方面的研究工作。GPGPU和MIC相比，前者给那些技术天才或程序员高手带来了展示自己才华的机会，而后者，就相当于让普通的人也能够轻松地在MIC上进行编程。”
随着能源需求不断增加，全球易开采油田开始枯竭，根据《华尔街日报》报道，即便是石油储藏富国——沙特阿拉伯，也开始转向开采难度更大的重油资源。可见，对于油气资源相对匮乏的中国，如何找到更多的油气资源，相比于是否易于开采则显得更加迫切了。
计算能力直线飙升
赖能和也来自中国石油东方物探公司，和“280队”不同的是，他来自公司研究院处理中心。作为总工程师，他也担负着一项同样重要和辛苦的工作——地震波数据处理。现阶段最流行、最精准的油气勘探法就是地震波法，其主要原理就是通过人工地震波，采集传入地下深处的不同形态岩层形成的反射波，转变为数据，并通过计算处理模拟勘探区域地下的地质构造。这样便可以精确地找到存有石油或天然气的岩层精确位置。由于地震波法勘探收集的数据通常都以TB计，在海洋勘探过程中收集到的数据容量更是会突破PB级，要处理这些海量的数据，必须依靠高性能计算。
赖能和告诉记者，目前他所在的处理中心的运算能力达到528万亿次/秒，比2010年增加了近200多万亿次/秒，其背后的原因就是数据计算量的直线增加。
“以深度偏移数据处理为例，从2008年占所有数据的7%，到2009年的14%、2010年的30%，今年更是已经超过了60%，可见计算量增加了很多。再就是随着‘逆时偏移’这样的新算法的增加，它需要更加强大的计算能力做支撑。以目前处理中心计算能力而言，还远远不够。”赖能和说。
中国石油大庆油田公司勘探开发研究院总工程师张铁刚也向记者表示，大庆油田在三维地震高分辨率地震勘探、大规模油藏计算等油田整体优化的开发和规划方面也都在加大对高性能计算的应用。
“未来，随着岩性油气藏勘探、多波多分量地震数据处理解释、精细油藏描述、剩余油分布研究等工作的深入，大庆油田高性能计算方面的工作将不断深入。”张铁钢说，“近两年来，在英特尔的支持下，包括基于最新至强E7平台的样机都在我们那里进行了测试，例如多学科协同地震解释等测试。在这个过程中，我们获益匪浅。随着需要分析的区块越来越大，数据密度也越来越高，这些数据如何来解释、如何以此提出有价值的地质信息，必须进行地震解释和地震属性的计算以及三维可视化解释，这都需要强大的高性能计算设备来支持。”
集装箱数据中心大有作为
由于在灵活性、高密度等方面的优势，集装箱数据中心越来越受到各方关注。但是往往是观望的多、谈论的多，真正应用的少。不过在石油物探领域，已经有了第一个“吃螃蟹”的人。
来自中国石油川庆钻探工程公司地球物理勘探公司（下称川庆物探）的消息，他们已经在实际勘探工作中引入了一套IBM集装箱式数据中心。
川庆物探汤成兵告诉记者，近几年来，按照西南油气分公司对油气勘探的要求，川庆物探公司所服务的项目，难度越来越大、项目周期越来越短。为了更好地服务油气勘探，川庆物探公司推进了地震资料采集处理解释一体化的工作，靠前处理解释分中心便是一体化过程的较好体现。经过两年的分析调研，川庆物探最终采用了集装箱式数据中心。
“这个数据中心采用20英尺钢结构货柜为载体，采用高密度机房设计，包含252枚六核至强5650处理器的计算集群，PUE值达到了1.2，处理能力达到了3000平方公里的三维常规地震资料处理。”汤成兵介绍说。
结合到东方物探公司的实际情况，赖能和也认为如果性价比合适的话，集装箱式的处理中心，对于靠前数据处理是一个很好的应用。“过去有些现场计算项目，就搬了几台机器在酒店里租了房子，数据计算结束后设备再搬回总部，实际上成本也是挺高的。对我们下一步的应用，从环保、节能、安全上来说，集装箱式的处理中心还是有一定的应用前景的。”
平衡计算 应用为本
在东方物探，每年用在数据处理上的电费已经达到了2600万元，虽然采用了各种节能降耗的手段，每年节省200余万元，但是电费高居不下，仍旧让赖能和不敢掉以轻心。为了增加计算能力，东方物探在2011年添置了100多套GPU系统，但是随之而来的噪音问题，让东方物探有些吃不消。“由于密度比较大，由GPU散热风扇带来的噪音非常大，跟飞机场的噪音差不多。”赖能和说。
能耗、噪音这些问题，已经成为提高计算能力之外，高性能应用必须面对的话题。英特尔公司亚太区高性能计算解决方案架构师David Scott博士表示，石油行业用户要让自己的高性能计算机在处理勘探数据时发挥最大效用，就必须从更高的层面考虑，构建一个计算、存储和网格组件之间性能保持平衡、彼此配合“融洽”，具备性能、高能效、易管理的高性能计算数据中心，这样才能获得最高的业务执行效率和最佳的投资回报。
在这一理念下，英特尔认为整个数据中心的IT设备就相当于一个智能的大脑，担负计算任务的服务器就如同其专门判断和处理信息的神经元；存储设备则是可以收纳海量信息，并随时准备接受访问和更新的记忆细胞，而网络就是连通所有这些神经元和记忆细胞的神经连接，惟有三者在性能和功能上尽量实现平衡，才能实现最无缝的配合，以及1 1 1>3的应用效果。
英特尔这种从应用出发、平衡计算的理念，也得到了石油行业用户的回应。“在引进地震处理计算集群以后，包括引进了用于油藏数值模拟的集群以后，英特尔一直和我们一起进行性能优化测试，利用英特尔的性能分析工具，帮助我们优化分析软件系统，指导系统优化配置和调整。这些都为提高我们地震处理、数模计算的能力带来了很大的帮助和支持。”张铁刚说。
浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军也认为，高性能计算系统峰值性能已经不是衡量高性能计算水平的根本尺度。只有高性能计算与行业应用深入结合，充分匹配和满足应用计算需求，才能体现出高性能计算产品不仅“好用”，还能“用好”。刘军介绍说：“浪潮为服务好用户应用创新专门成立了一支应用软件开发团队，近年来在石油领域开展了卓有成效的应用开发和优化工作。浪潮围绕行业应用需求进行了多项产品技术创新，包括国产32路大内存cc-NUMA高端服务器、8路胖节点、PB级海量存储系统、千万亿次超级计算机、基于国产处理器的全国产服务器等。”
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集成众核架构引领行业走向百亿亿次计算时代
通用图形处理器(GPGPU)加速的方式在高性能计算领域应用的趋势越来越明显。与此同时，英特尔也在不断加速对于高性能并行计算专用加速技术的研究与开发。
与其他IT厂商提供的类似产品或解决方案相比，英特尔集成众核（MIC）架构由于采用了已被业界广泛接受和应用的IA架构，因此其相关应用的开发和优化也沿用了用户们熟悉的编程模型和编程环境，这使得用户可以利用英特尔软件开发和优化工作的特别版本，在非常短的时间内将其现有的、运行在英特尔架构处理器平台上的高性能计算应用迁移到基于MIC架构的产品上运行，并通过简单的优化就能获得可观的性能提升，而这将为用户带来应用性能的迅速增长和既往软件投资得以保全的双重收益。
在2011年国际超级计算大会期间，英特尔就展示了基于MIC架构的应用。MIC架构将是英特尔引领整个IT行业及所有高性能计算用户走向百亿亿次计算时代的关键所在。而每秒百亿亿次或数百亿亿次浮点计算的性能指标相当于目前全球最快高性能计算机的百倍之多，如此大的性能提升将带来更大的应用空间，让用户能够以更加精细先进的处理方法，来计算更多、更大规模的数据，最终获得更为精准的结果，这对石油勘探行业来说，就是对石油贮藏更快更精确的定位，以及之后更快的开采速度和更低的开采成本。
浪潮集团高性能服务器产品部总经理刘军向记者透露，在英特尔与浪潮联合成立的MIC实验室中，已经有了MIC的样卡。“MIC是浪潮在高性能计算应用方面重要的一个环节，浪潮正在积极开展相关方面的研究工作。GPGPU和MIC相比，前者给那些技术天才或程序员高手带来了展示自己才华的机会，而后者，就相当于让普通的人也能够轻松地在MIC上进行编程。”