英特尔能源及高吞吐计算团队高级主管工程师菲利浦•蒂埃里在“英特尔2010高性能计算研讨会”上预测，2015年石油物探对高性能计算能力的要求将比今天提高2~5倍。他在谈到对高速发展的高性能计算的发展时预测说，到2019年，就可能会出现百亿亿次（Exascale）高性能计算机。

百亿亿次计算： 高性能计算的升级

英特尔的百亿亿计算技术究竟是一个怎样的战略？是否成为高性能计算的另一个新起点，百亿亿次技术研发过程中会遇到哪些挑战？对中国石油业究竟能带来什么？记者日前采访了菲利浦•蒂埃里先生。

菲利浦•蒂埃里介绍说，在Top500的推断中，我们当时推出Petaflops{每秒浮点运算千万亿次(巨型计算机的计算速度单位，即1秒内浮点运算的次数)}将在2008年出现，目前也验证了这一点，在这个数据的基础上，我们有信心继续往外推，我们可以看到10年之后，从现在开始的10年内会得到每秒百亿亿次的计算。

要用今天的CPU实现百亿亿次计算有非常多的挑战，一个非常显而易见的问题是电力够不够，能源的消耗。今天的CPU由于能耗限制的问题可能做不了这件事情。于是英特尔克服困难用一些非常新的技术去解决这个问题。在欧洲、德国，英特尔公司建立了百亿亿次的实验室做研究，在与美国能源署研究所软件开发的模式，怎样能够适应成千上万的核，首先需要怎样用成千上万的CPU去制造出一个百亿次计算的机器，这是一个问题，其中还要解决能耗问题。

另一方面是编程模式。要开发大规模的可以扩展的应用是另外一个问题，我们如何应用才能够扩展到如此大的规模。这两方面，不管是软件还是硬件都需要新技术，尤其是硬件技术。

菲利浦•蒂埃里进一步解释道，说到百亿亿次对石油行业的影响，事实上石油行业现在的规模和复杂度都可以用得上。随着石油资源越来越少，人们会发现石油开采会到更复杂的地质环境里。比如山区，它的地质需要非常复杂的模型和计算，这是很直接的作用。另外，我们不要肯定说10年内作为石油用户来说一定要用到百亿亿次这么大的规模，但是水涨船高，随着百亿亿次的大规模的计算技术的成熟，大部分的普通用户实际上只是使用整个计算资源的一部分，这一部分之前大概是百万亿次，但现在就可以用到其中千万亿次这样一个级别的资源就显得很平常，这是一个艺术。在石油领域，我们知道现在仅仅把代码编出来，就要付出两到三个月的代价。

从声波到弹性波 ： 找油的新希望

在石油行业找油的过程中，物探技术是决定寻找到油源的根本。菲利浦•蒂埃里在《石油勘探前沿技术开发应用及英特尔的高性能计算研究》的讲演中指出，当前世界上前沿石油物探技术，已经从声波的研究发展到弹性波的研究，让采集到的资料得到更深入、更广泛的应用，为石油勘探开发提供更为准确详细的地质资料。

菲利浦•蒂埃里介绍说，如果按照科普层次的理解，用声波测试的方式或者声波传播的方式获得波的反演计算出地层的结构。真正的波有各种形态，目前我们只抓了最主要的，地震时有P波和S波，P波是我们接触的最快的波，S波分布的比较散。鉴于目前计算资源和计算模型，我们就可能采取P波的波动方程。声波有一定的频率范围，它是最接近于声学模式的。真正在做地质勘探的时候，声波里搀杂了很多速度比较慢的低频波，这些波反映了岩石和地层其它的一些精细结构。这些结构如果也把它采集出来，数据量会增加的非常大，计算上几个波算模型要做耦合，计算量显得非常大，带给石油勘探计算量也非常高。石油公司未必会采用弹性波，但是对于油服务公司，这就成为其差异化服务，能够提供更精细的找油服务。如特殊的海床石油，现在的T波无法反映具体的岩层结构，就需要采用弹性波。

“采用MPI（消息传递编程模型）并行编程的时候，每个进程之间参数是互相要通过广播才能得到，这个做法很简单，但造成的效果很差，没必要这样做。一开始分步进行，需要开展计算的部分结点可以先做一个初始化，再做下一步的时候，不要做全盘广播，对计算部分没有做任何优化，优化的是把初始化部分切块进行。”菲利浦•蒂埃里补充说，这项新技术将会让人类在地质更复杂更艰难的地区寻找石油成为可能。