双核处理器:提速数字油田建设

　　石油作为一种重要的战略资源和工业产品，对国民经济具有举足轻重的影响；而对于中国这样一个经济高速发展的大国，它的石油产量对国际石油市场影响甚大。因此中国原油的稳产高产，不仅对于中国而且对于世界都是非常重要的。对于中国各个石油企业来说，继续保持高产量和一个比较高的增长速度，取决于他们对地下的认识有多深，勘探的精度有多高，而这一切都要依靠高性能的计算机系统。

　　对于各种石油勘探企业来说，高性能的计算机系统已经成为他们深入了解地下的强大动力。人们在天空甚至在太空中的自由翱翔已经成为事实，然而人们要想在千百米甚至是更深的地下自由驰骋却很实现，因为对地下最好的认知，必须依赖大量的地下信息和高科技的虚拟现实等新手段。推进信息化，建设“数字油田”，不仅是油田适应外部环境变化、参与国际市场竞争的必然选择，也是油田增强企业核心竞争力的有效手段。

　　数字油田全面诞生

　　数字油田是某油田的虚拟表示，能够汇集该油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。油田生产信息和地理信息息息相关，通过信息基础建设，提高企业对外部各种关键信息及时获取、快速反应的能力，同时，通过企业信息化和数字油田的建设，改善区域内部信息沟通、数据整合能力。

　　数字油田的核心是为石油企业建立数据和信息资产的共享机制和管理体系，在信息共享的基础上，面向石油勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等各生产环节，建立多专业的综合数据体系，并与各专业的应用系统进行高度融合。在建立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用虚拟现实技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。

　　数字油田是数字地球在油气勘探开发信息化和油田管理决策中的应用。实施数字油田，是石油行业二次创业的技术焦点。油田实现数字油田的主要标志是从大型计算中心发展到计算-网络-万维拟境中心。数字油田可望成为企业在国际市场竞争的利器。数字油田是油田信息化建设极其重要的核心工程，所有生产信息将通过数字油田进行拟境还原。

　　信息技术的应用对于提高石油行业勘探开发、数据应用、经营管理水平具有革命性意义。国外油气工业每年在IT方面的投资超过100亿美元，约占总收入的2%。我国石油行业也越来越依赖信息技术，在IT上的投入和应用是逐年深入。经过多年的理论认识与实践总结，我国各大油田都大力推进信息化建设，力争早日实现全面的油田“数字化”，使信息技术真正成为带动并提升石油行业综合实力的“助跑器”。但与国外相比，我国石油行业的信息化建设还存在一定的差距。在勘探开发基础信息采集、数据管理方法、信息共享等方面都不是十分完善，有待加强。

　　目前，中国在石油信息化领域已经投入了很多，在建设数字油田的过程中，如何保护以往的投资，如何以更低的成本实现更大的投资回报，成为数字油田建设过程中必须注意的问题。

　　数字油田对计算机系统的高要求

　　目前，根据各个研究机构的不同，石油勘探的主要研究包括油田勘探开发的地震资料处理与研究、储层表征研究、陆相层序地层学推广应用、复杂断层的配套解释、可视化解释、精细速度分析、油藏描述、储层预测、非构造圈闭识别技术、虚拟现实技术等。在应用方面，实现了地震资料处理与地震资料解释的一体化、地震资料解释与油藏模拟的一体化，对于公司性质的单位来说，实现了勘探开发的统一，极大地提高了生产力。

　　作为数字油田非常重要的组成部分，石油勘探对计算机有着特殊的严格要求：要把野外的资料主要是人工地震数据收集处理，精度要求很高；叠加前深度偏移算法需用大量机时，搞深层、搞高分辨率也都需用大量机时。输入量大、运算量大，输出量相对少得多，是石油部门计算机应用的特点，因此服务器应当速度快、内存大、磁盘存储量大、外围设备大而全。

　　同时，在信息管理层面，数字油田的数据和应用具有分散和异构的特点。数据分布于各部门、子矿区各自的计算机上，对应各自的应用和管理系统具有不同的结构。既有以数据库方式进行结构化管理的数据，也有大量以非结构化文件方式管理的数据。数据类型多种多样，包括文档报告、图形表格、数字照片、多媒体文件、GIS数字地图、遥感影像、CAD设计图纸、以及各类数据库。不同部门和不同业务常常采用不同的数据库管理系统（如Oracle、SQLServer、DB2等）和不同的GIS系统（如MapGIS、GeoStar、ArcInfo、MapInfo、GeoMedia等），运行于不同的计算机操作系统（Windows、Unix、Linux等）。

　　由于石油勘探等的特殊性，石油行业要求计算机必须具有高性能、稳定性和可靠性，因为石油行业的数据分析往往需要很长的一段时间才能完成，因此一旦系统出现故障，则前功尽弃；第二是投资保护，如何保护用户已有的投资是用户考虑的重要因素；第三是供应商的实力和服务。

　　双核服务器：石油企业提高计算机能力的必由之路

　　现在，随着石油勘探和处理技术的发展，高精度地震勘探方式已成为油田勘探的主流。面对野外大数据量采集，地震资料处理必须借助高性能并行计算机才能对这些数据进行复杂的室内处理。石油行业数据处理的难点在于数据量大、运算量大。一方面，在地震勘探数据的处理方式上，更先进有效的计算方式要求更快的CPU和主频。目前，对地下构造深度成像的准确度、清晰度、信噪比等方面都具有明显优势的“三维叠前偏移”正在取代在国内已沿用了多年的“三维叠后时间偏移”，但要实现“三维叠前偏移”，就必须拥有强大的计算能力。另一方面，随着石油勘探的技术的进步、采集精度的不断增加，野外数据采集的数据量呈几何级数的增长。在地震野外资料采集中，采集面元已经有原来的25米50米增加到现在的12.5米12.5米，覆盖次数也提升了5-8倍，数据的采样间隔由以前的4毫秒提高到目前的1毫秒。这些看似简单的采集环节的精度增加，到了数据处理阶段，数据量都将呈“指数级”难以想象的速度增长。双核x86处理器的服务器产品为这类需要高性能计算动力的应用，提供了强大支持。

　　双核x86处理器采用了独特的设计，能够以更低的频率处理更高的工作负担，因而能够避免通常由多处理器设计导致的功率需求（和散热问题）。目前为对称多处理（SMP）多线程应用优化的企业IT系统，能够利用多内核处理器获得显著的性能提升，但具体的性能会随着应用的不同而有所不同。同时，这种性能提升的基础是现有的硬件和接口设计，从而让企业IT经理能够在不对原有系统产生严重影响的情况下，添加更加复杂的系统层次，例如虚拟和安全。

　　针对服务器/工作站环境，双核处理器提供了强大动力，为依赖x86构架作为企业IT网络的中枢要求今天的服务器具有运行更多复杂应用程序的性能。基于多核处理器的服务器能够提升数据中心的性能，使预算紧张的情况得到全面改善，全面提升石油行业的计算动力。同时，各种提高现有资源使用率的办法，例如服务器整合和虚拟技术等，已成为缩减成本的极具吸引力的选择，而基于多核处理器的服务器将是非常重要的一个帮助。多核处理器可以在不改变基础设施的情况下，提高石油行业数据中心的生产率。

　　总而言之，基于双核x86处理器的服务器平台使海量数据处理、大规模网络应用、复杂科学计算及大型图形建模为特征的企业级或行业关键应用领域，在处理能力、扩展性，稳定性、可靠性、易管理性等方面实现更大突破，性价比更高，而且能更有效地保护用户的投资。这种处理器能够充分保护用户投资，与客户的业务实现动成长；超大容量内存访问已经迎刃而解，64位的内存寻址完全能够满足未来的计算需求；而且在处理器内部集成了内存控制器和HT技术，使得内存带宽和I／O带宽可以线性增长，解决了CPU的共享内存等资源的瓶颈问题，为石油行业提升计算动力提供了强大的平台。

　　石油行业的IT投资保护问题不可小觑

　　虽然X86多核处理器为X86计算架构以及X86计算市场带来了巨大的福音，但一个不容忽视的问题就是：如何才能够保证石油行业用户在X86服务器方面已经拥有的投资呢？目前，众多石油企业在X86服务器、操作系统、应用等方面投入了巨大的投资，并且已经与企业业务完美结合在一起，那么，X86双核处理器如何才能保证用户的这些投资呢？这就对AMD、Intel等芯片厂商提出了严峻挑战，也许这可能成为这几家厂商决胜未来的关键因素。

　　根据相关资料显示，AMD双核芯片是在同一个硅片上插入两个核心，因此，它不需要增加额外的电源，相同的制造流程可以被用于生产多核心AMD64处理器，多核心处理器的供电电路将适用于现有的接口和供电基础设施。这使得平台制造商可以避免为新的处理器重新设计组件，从而节约大量的时间和费用，否则这些成本会被转嫁到客户身上。它还让系统开发人员可以用现成的配件开发他们的品牌产品。X86双核处理器极大改善了32位性能，推动了64位的发展，突破4G内存障碍将成为可能。现在，在同一服务器中，用户无需改写编码，就可以运行32位和虚拟64位机，实现最佳的IT投资回报，更加保护了用户已经拥有的应用生态。这一切全面保证了石油行业的用户投资。

　　据悉，2005年4月初，安装有AMD芯片的共256个CPU的PC机群落户东方地球物理公司的处理中心，为资料处理设备家族又添了新成员，这是处理中心首次使用64位计算机硬件技术。针对目前叠前偏移处理技术的快速发展，为更好地解决叠前偏移技术与设备资源需求的矛盾，处理中心在充分调研的基础上，制定了设备引进计划，并通过公开招标，确定由曙光公司承担硬件供应，软件安装帕拉代姆公司的Epos3.0处理解释一体化系统，处理中心负责了软、硬件的系统集成。新设备到位后，处理中心立即进行安装、调试。从硬件到位到软件安装调试、集成，处理中心用了不到三天时间，确保设备在最短时间内投产。目前，新引进的256个CPU已经全部投入生产。