nvidiagpu助力海量数据三维kirchhoff高精度叠前深度成

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1、NVIDIAGPU助力海量数据三维Kirchhoff高精度叠前深度成像工业化生产案例简介震勘探市场份额居全球第1位。现拥有2.6万员工。具备国内一流、国际先进的高性能并行计算系统。在国内•本案例中，中石油东方物探数据中心（BGP）利用Nvidia有9个、海外12个国家有14个不同规模的数据中心，K80构建CPU+GPU异构协同计算系统进行3D海量地震数据，缩短了处理周期，提高了生产效率，尤其在3DKirchhoff地震叠约11万CPU核、超过1200颗200万GPU核、超过前时间成像（PSTM）、叠前深度成像(PSDM)、

2、逆时偏移60PB并行存储、其中CPU运算峰值约2423TFlops、GPU（RTM）等方面提升效率显著。运算峰值约1213TFlops。本方案是BGP许多CPU+GPU集群中的一个，主要利用了NVIDIAK80,实现了3DPSDM比CPU快2倍以上的加速性能。高性能计算与油气勘探密切相关，相互促进技术进步。地震资料处理是油气地球物理勘探很重要的一项内容，•本案例主要的NVIDIA产品为：NVIDIATeslaK80GPU通过高性能计算系统的数据处理为地质构造解释、岩性解释、储层综合研究和油田勘探开发提供高质量、高精Case

3、Introduction度的处理解释成果，使之更加真实地刻画地下复杂地质情况。高性能计算系统能否满足时效性要求很高的地震•Inthiscase,thedataprocessingcenterofBGP(Bureauof数据处理，获得更加精准的数据处理分析结果，一直成Geophysicalprospecting,ChinanationalPetroleumcorporation)areusingCPU+GPUheterogeneousclusterformassiveseismic为高性能计算技术与地震数据处理技术所关注的重

4、点。dataprocessing,andprocessingcycleisshortenedandtheproductionefficiencyisimproved,especiallyfor3DKirchhoffprestacktimemigration(PSTM),3DKirchhoffprestackdepthmigration(PSDM)andreversetimemigration(RTM)etc.Thiscase,oneofthemanyCPU+GPUClustersinBGP,themajor现状produc

5、tutilizedisNVIDIAK80,thespeedupof3DPSDMover2timesfasterthanthatofCPUisachieved.BGP利用强大的计算能力、软件研发能力和自身拥有•MajorNVIDIAproduct:TeslaK80GPU完全自主知识产权的超大型油气勘探地震数据处理解释软件GeoEast的优势，自2011年以来，持续把计算密集型的计算方法比如三维双程波动方程地震成像背景（RTM）、三维叠前时间域地震成像（PSTM）、三维叠前深度域地震成像（PSDM）和3D叠前随机噪音衰减(RN

6、A)等软件移植到不同类型GPU的CPU+GPU异构计算中石油东方地球物理公司（简称BGP）是中国石油平台。该大型数据处理软件已能支持的GPU包括天然气集团公司(CNPC)独资的地球物理技术专业化服务M2050、M2070、M2090、K20K40、K80、P100等平台，公司,成立于1964年。主要从事国内外油气地震勘探、目前BGP正使用多套不同规模的M2090、K40和K80资料处理解释、软件研发、装备技术研发、信息化建设GPU集群完成海量数据的地震成像处理工作，大大缩短等业务。国内业务分布在中国16个油田，国外有47个

7、了生产周期，显著加快了地震数据处理进程，取得明显分支机构。综合实力位居全球物探公司第3位，陆上地的经济效益，加快了油气勘探步伐，满足了油田公司对找油找气的迫切要求，BGP已形成了基于不同GPU平台房空间，每年需要数千万元的电费，运算成本越来越的海量数据处理系统，具备了工业化生产应用能力，为高。所有这些远远超越了企业IT基础架构配置和应用技找油找气做出了重要贡献。术的承受能力。因此需要寻求新的解决方案，就地震数据处理而言，完全依赖于CPU来完成海量数据的复杂计算已成为历史。挑战方案油气勘探已进入了“大数据”时代。近几年随着地

8、震油气勘探的不断深入，面临的地质条件越来越复杂，勘探难度越来越大，而国内外油气开发公司对地震采集针对海量地震数据处理，由于受生产周期、机房基处理解释的精度要求却越来越高，地震勘探已朝着高密础设施和供电能力限制，单凭使用CPU来完成海量数据度、高覆盖、宽频带、全波场方向发展。特别是可控震处理已很难满足实际