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在2 0 1 1 年國際超級計(jì)算大會 （ISC）上，第37屆全球高性能 計(jì)算機(jī)500強(qiáng)（TOP500）排行榜，吸 引了IT業(yè)內(nèi)外人士的高度關(guān)注?？傆?jì) 有387套上榜系統(tǒng)，即超過77%的上榜 系統(tǒng)是基于英特爾處理器構(gòu)建。今年 新上榜的系統(tǒng)中有近90%采用了英特爾 處理器。
據(jù)記者了解，每半年發(fā)布一次的 全球高性能計(jì)算機(jī)500強(qiáng)（TOP500） 排行榜和年度中國高性能計(jì)算機(jī)100強(qiáng) （TOP100）排行榜，自2009年6月榜單 到2011年6月榜單，連續(xù)五屆TOP500排 行榜上，與石油勘探或地球物理應(yīng)用相 關(guān)的上榜系統(tǒng)，全部基于英特爾至強(qiáng)處 理器構(gòu)建。
英特爾HPC與 石油物探的不解之緣
在石油行業(yè)，目前油氣勘探普遍 采用地震波法，即通過人工地震波， 采集傳入地下深處的不同形態(tài)巖層形 成的反射波，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)，并通過計(jì) 算處理模擬勘探區(qū)域地下的地質(zhì)構(gòu) 造，從而找到存有石油或天然氣的巖 層精確位置。由于地震波法勘探收集 的數(shù)據(jù)通常都以TB計(jì)，在海洋勘探過 程中收集到的數(shù)據(jù)容量更是會突破PB 級別量，因此要處理這些海量數(shù)據(jù)， 就只能借助性能盡可能出色的高性能 計(jì)算機(jī)，才能在最短時間內(nèi)完成，以 實(shí)現(xiàn)最佳的勘探效益。
高性能算機(jī)上的物探數(shù)據(jù)，通過 地震資料處理和油藏模擬實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。 前者要求高性能計(jì)算機(jī)必須提供出色的 浮點(diǎn)運(yùn)算性能，并且在性能上要有很好 的可擴(kuò)展性，但對內(nèi)存帶寬的占用并沒 有特別要求；后者則對系統(tǒng)的內(nèi)存帶寬 要求較高，并需要大緩存支持。石油行 業(yè)的用戶要讓自己的高性能計(jì)算機(jī)在處 理勘探數(shù)據(jù)時發(fā)揮最大效用，就必須從 更高層面考慮，構(gòu)建一個計(jì)算、存儲和 網(wǎng)格組件之間性能保持平衡、彼此配合 “融洽”，具備高能效、易管理的高性 能計(jì)算數(shù)據(jù)中心，獲得最高的業(yè)務(wù)執(zhí)行 效率和最佳的投資回報(bào)。
英特爾平衡計(jì)算理念 實(shí)現(xiàn) 1+1+1>3
在平衡計(jì)算理念指引下，英特爾 數(shù)據(jù)中心事業(yè)部在服務(wù)器、存儲和網(wǎng) 絡(luò)，這三條產(chǎn)品線上均已實(shí)現(xiàn)了具有 重要意義的突破，幫助用戶打造具備 出色互操作性，并能滿足用戶性能和 功能需求的高性能計(jì)算用數(shù)據(jù)中心IT 基礎(chǔ)設(shè)施。
服務(wù)器作為計(jì)算機(jī)性能輸出的引 擎，是調(diào)動整個數(shù)據(jù)中心高效穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 的核心。就石油物探領(lǐng)域中的應(yīng)用—— 地震資料處理和油藏模擬，英特爾雙路 服務(wù)器用至強(qiáng)5600處理器平臺和針對關(guān) 鍵業(yè)務(wù)的多路至強(qiáng)E7處理器平臺，可 謂效果最佳。
據(jù)介紹，在配備至強(qiáng)處理器5600 處理器的平臺上，有75%-80%的高性 能計(jì)算應(yīng)用均可以最佳狀態(tài)運(yùn)行。至強(qiáng) E7處理器的服務(wù)器，則得益于該處理 器內(nèi)置的30MB大容量高速緩存，以及 對高容量（最高可達(dá)2TB）和高帶寬內(nèi) 存子系統(tǒng)的支持，成為運(yùn)行油藏模擬應(yīng) 用的適用平臺。
英特爾上述兩款服務(wù)器處理器平 臺搭配的，是其功能強(qiáng)大、易于使用的 一系列軟件開發(fā)與優(yōu)化工具，以及相 關(guān)的技術(shù)支持。這些工具包括有VTune 性能分析器、英特爾編譯器（ I n t e l Compilers）、Intel Thread Checker等 等。 世界領(lǐng)先的油服公司斯倫貝謝 （Schlumberger）技術(shù)服務(wù)副總裁Jim Brady表示，“通過與英特爾的緊密合 作，其行業(yè)領(lǐng)先的軟件使用工具，很好 地優(yōu)化了我們軟件擴(kuò)展能力的性能。因 此，我們的石油和天然氣客戶可以更好 地理解液體流動和地質(zhì)因素，更迅速、 更確性、更高效地推動能源勘探的發(fā) 展。”
在英特爾平衡計(jì)算理念下的高性 能計(jì)算數(shù)據(jù)中心解決方案中，對于存儲 相關(guān)產(chǎn)品的要求是，要讓它能夠?yàn)楦?存儲系統(tǒng)廠商所用，并在提供出色性能 的同時，保證不同廠商的產(chǎn)品之間、同 一廠商的不同代產(chǎn)品之間，以及它們和 數(shù)據(jù)中心內(nèi)其他IT設(shè)備之間，實(shí)現(xiàn)更好 地兼容、互操作和數(shù)據(jù)遷移。因此，英 特爾一方面借多核和先進(jìn)微架構(gòu)，提供 了非常出色的運(yùn)算性能，另一方面也集 成了有助于提升存儲設(shè)備處理效率、能 效和實(shí)現(xiàn)存儲虛擬化的智能特性。同 時，特別是推進(jìn)存儲和服務(wù)器的融合， 可以形成兼具計(jì)算和存儲能力，應(yīng)用更 具彈性，及時適應(yīng)用戶需求變化、性價 比也更為理想的解決方案。
英特爾萬兆產(chǎn)品可以通過簡化服 務(wù)器網(wǎng)絡(luò)適配器和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，達(dá)到 帶寬大增、延遲降低和可靠性提升的目 的。英特爾稱這種簡化可使數(shù)據(jù)中心里每機(jī)架功耗降低45%、網(wǎng)絡(luò)線纜和交 換機(jī)的接口減少80%、用戶花費(fèi)在數(shù)據(jù) 中心基礎(chǔ)設(shè)施上的成本降低15%，并使 每個服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)帶寬提升達(dá)2倍。此 外，萬兆以太網(wǎng)也可以為千兆以太網(wǎng)和 Infiniband之間較大的跨越架起溝通的 橋梁。不僅如此，英特爾還正在數(shù)個環(huán) 節(jié)上對萬兆以太網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)革新，以求 進(jìn)一步提升它在平衡數(shù)據(jù)中心解決方案 中的應(yīng)用。
MIC架構(gòu)引領(lǐng)行業(yè) 走向百億億次計(jì)算時代
英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)是基 于已被業(yè)界廣泛接受和應(yīng)用的英特爾架 構(gòu)，因此其相關(guān)應(yīng)用的開發(fā)和優(yōu)化， 也沿用了用戶們熟悉的編程模型和編程 環(huán)境。用戶可以利用前文所述的英特爾 軟件開發(fā)和優(yōu)化工作的特別版本，在非 常短的時間內(nèi)，將其現(xiàn)有的、運(yùn)行在英 特爾架構(gòu)處理器平臺上的高性能計(jì)算應(yīng) 用，遷移到基于英特爾集成眾核架構(gòu)的 產(chǎn)品上運(yùn)行，并通過簡單的優(yōu)化，就能 獲得可觀的性能提升。這將為用戶帶來 應(yīng)用性能迅速增長，和既往軟件投資得 以保全的雙重收益。
在2 0 1 1 年國際超級計(jì)算大會期 間，英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)的上 述亮點(diǎn)得到了驗(yàn)證。來自德國萊布尼茨 超級計(jì)算中心的Arndt Bode教授表示： 英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)在編程模 式上的優(yōu)勢，可以讓我們把英特爾至強(qiáng) 處理器上的應(yīng)用快速擴(kuò)展到用于英特爾 集成眾核架構(gòu)相關(guān)應(yīng)用開發(fā)和優(yōu)化平臺 上。該工作負(fù)載最初是專為英特爾至強(qiáng) 處理器開發(fā)和優(yōu)化的，但是由于英特爾 集成眾核（MIC）架構(gòu)，采用了我們熟 悉的編程模式，我們在幾個小時內(nèi)就能 針對英特爾集成眾核 （MIC）架構(gòu)優(yōu) 化其代碼，同時實(shí)現(xiàn)超過每秒6500億次 浮點(diǎn)計(jì)算的性能。
英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)，將 是英特爾引領(lǐng)整個IT行業(yè)，及所有高性 能計(jì)算用戶走向百億億次計(jì)算時代的關(guān) 鍵所在。每秒百億億或數(shù)百億億次浮點(diǎn) 計(jì)算的性能指標(biāo)，相當(dāng)于目前全球最快 高性能計(jì)算機(jī)的百倍之多。如此大的性 能提升，將帶來更大的應(yīng)用空間，讓用 戶能夠以更加精細(xì)先進(jìn)的處理方法，來 計(jì)算更多、更大規(guī)模的數(shù)據(jù)，最終獲得 更為精準(zhǔn)的結(jié)果。這對石油勘探來說， 就是對石油貯藏更快、更精確的定位， 以及之后更快的開采速度和更低的開采 成本。
據(jù)記者了解，備受業(yè)界期待、基于 英特爾集成眾核（MIC）架構(gòu)的首款產(chǎn) 品（代號為“Knights Corner”），計(jì)劃 采用英特爾支持創(chuàng)新的3-D三柵極晶體 管的22納米制程技術(shù)生產(chǎn)。在其及后續(xù) 產(chǎn)品的幫助下，英特爾預(yù)計(jì)2011~2020 年這個十年期的末期，高性能計(jì)算用戶 將步入百億億次計(jì)算時代，其時全球最 快的高性能計(jì)算機(jī)的性能，將有望達(dá)到 每秒4百億億次浮點(diǎn)計(jì)算。
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