赖能和、朱小谦：让超算帮助我们找尽地球上最后一滴石油

专访嘉宾：中国石油东方地球物理公司研究院总工程师 赖能和

国家超级计算天津中心副主任 朱小谦
主 持 人：赵效民

赵效民：各位网友大家好，欢迎收看《走进超级计算机》系列节目，我是至顶网的副主编赵效民，今天我们谈的话题从一个社会热点来开始，前段时间我们大家都在关注石油涨价，中国汽油也突破了8元大关，大家都感觉地球上的能源好象越来越少了。因为石油储备越来越少，我们油价就往上升，我们谈的话题就是石油行业与超算之间的关系。这个数字大家不太了解，我给大家说一下，其实大家想象一下一亿元人民币，一辈子一个人很少挣到一亿元，一亿元买到一万辆轿车，两点五万台IPad，但是一亿元只能打一口油井，如果这口油井打错了，这一亿元就打水漂了。今天我们请到的嘉宾是来自中国石油东方地球物理研究院的总工程师赖能和先生，

赖能和：大家好。

赵效民：还有天津超算中心的副主任朱小谦先生。

朱小谦：大家好。

赵效民：今天的话题从油价上涨开始，大家都觉得油太贵，我们东方地球物理公司具体做什么？

赖能和：各位好，东方地球物理公司是中石油下属的专业的地球物理服务公司，他的主要业务是石油地球物理勘探、数据采集、数据处理和解释以及软件开发。软件开发就是指油气勘探类软件的开发，目前有两万三千员工，装备九千多台套勘探设备，运算能力达到一千一百个T FLOPS，包括20个PT的存储.

赵效民：问一下籁总我们地球勘探原理是什么？

赖能和：石油勘探分成几个阶段，首先要测量，然后是采集，根据设计的方案进行定点爆破，通过不同的受点接受的数据通过数据基准语言基准传到磁盘上去，在数据中心进行处理，这个数据量非常非常巨大。第三个阶段是根据处理结果进行数据解释，对地下岩石的构造、各个岩石的特质进行解释，最后提交给油田管理部门，然后进行钻探作业。

赵效民：通过定点爆破，不同的物质，波形的变化不一样、速度不一样，波形感觉也不一样。我们耳朵来负责收集波形，就像籁总刚才说的几个探测点，那就是我们的耳朵，我们通过不同的收集点所产生的波形与预测炸点的深度，石油勘探是不是也是这样的原理？

赖能和：完全正确，为什么叫地球物理探测，按照物理原理，通过波传播，根据他的特性来进行分析。

赵效民：计算量是不是很大？

赖能和：计算量非常大。

赵效民：朱老师咱们天津中心“天河一号A”现在达到什么样的运算能力？

朱小谦：4700多个T。

赵效民：我们天津超算现在的应用需求有多大？

朱小谦：现在天津超算已经投入业务运行已经有近两年的时间，我们统计了资源的利用率，石油勘探这个领域占用了我们天津超算中心目前的大部分资源，我们在去年年底的统计显示，石油勘探占到了48.2%的比例，所以说我们天津超算为石油勘探还是做了很大的贡献。从“天河一号”在2010年正式向全世界发布以来，我们这台机器为实际生产发挥了重要作用。

赖能和：我们是第一个付费使用。

赵效民：我们知道天津超算的“天河一号”最早是由国防科大研制的，原来最早的银河一号也是用于中国的石油勘探，现在还在服役吗？

赖能和：现在不在了，82年立项，87年投产，同步开发了软件，所以我们真正投产是87年开始投产的。

赵效民：是不是可以证明那个时候是中国超算发展的一个节点？算是一个质的变化？

赖能和：是中国超算发展的里程碑。

赵效民：那我们现在把这套设备拿走，把超算中心全拿走，离开超算，公司的业务基本上没法展开？

赖能和：刚才说东方地球物理公司的业务有四个板块，数据处理是其中一个环节，包括数据解释都是离不开超级计算机。

赵效民：籁总能不能给我们展望一下在地球勘探行业，这个学科对于我们超算的计算量到底有多大的需求？

赖能和：我们现在的计算能力是远远不够的，实际上我们的算法70年代就有，这些算法就是方程的算法，这些70年代初的算法远远满足不了需求，将来还需要更多、更高级的算法来补充。目前来说我们这种算法属于试验阶段，不能进行业化应用，目前我们需要大量的CPU，大量的CPU功耗、电源、空间都存在一些问题，近两年我们逐步用CPU加GPU的这种架构搭建超级计算机。

赵效民：我们知道“天河一号A”也是这种CPU加GPU架构，朱老师您是怎么看待对于超算计算量的需求越来越大？对于天津超算中心来说，“天河一号”仅仅是一个起步，未来还有很大的需求空间？

朱小谦：科学研究是无止境的，所以对计算能力的需求也是无止境的，因为刚才籁老师也讲到了，对于这样一个复杂的计算问题，一个是算法的复杂，因为一个是算法要更高，一些科学研究方面不断进步之后，新的物理规则使算法越来越复杂。第二个是数据量的增加，这实际上是超级计算所最愿意做的事情，就是算法特别复杂，数据量特别大这种问题，是超算中心和超级计算所适合解决的问题，包括石油数据处理，包括其他的一些关系到国家安全，关系到人类社会发展，包括关系到人类健康的一些重大的计算问题，他都存在这两方面的特点，要么算法特别复杂，要么数据量特别大，我想只要是人类社会不断的前进，科学研究不断的发展，有多大的计算能力都是必须得，都是有需要的，这也是支撑我们社会发展很重要的一个平台和科技支撑。

赵效民：计算能力不够，永远肯定是有需求。

朱小谦：因为计算能力上来了，毕竟促使科学研究进一步的发展，促使新的科学发展，这样反过来对计算能力提出更高的需求，如果结合的好，计算和科学研究相互促进，可以良性的发展。

赵效民：能不能说一点奇闻趣事，利用超算的工具，有没有这样一个经典的故事给我们分享。

赖能和：我们主要还是计算机的，其实我们高性能计算在我们国家石油行业应用话第一台计算机就是在东方物理公司，74年开始，当年我们国家做过这样的东西，第一个数据方面，第一个是150的计算，第一个我觉得是一个很重要的事情，第二个事件和法国合作，法国合作是中国石油工业的处理很大的起步，那是78年，软件也是一样的，就是两个。第三个对于我们整个国家的数据处理影响非常大的就是83年引进了IBM的机器，IBM的一系列的机器

IBM3.33、3.81、4321，3.84一系列这种，83年到92年，从当年的石油部门跟政府签的十年的合作，逐渐建了数据处理中心，这个数据中心不是中国人管，是外国人管，我当年做了系统软件技术支持，我们办公室就有，要改程序都要经过他，都是他们加入，受他们的制约，这个十年期间。后来我们在银河系统，在82年一直到87年是银河系统开发自己的数据处理软件，所以到92年我们自己的第一个国产的处理软件，这个是对我们有很重要作用，现在有自主的软件。

赵效民：朱主任您是自己管的全球第二大的超算中心已经今非昔比，那么朱老师给我们讲讲，目前接触过能源行业跟超算结合很好的一个故事？能跟我们分享？

朱小谦：说故事谈不上，首先还是讲刚才籁总提到的银河，当时确实作为国家第一台亿次级，因为亿次级，十亿，百亿，性能提高了几千万倍，意味着我们跨入了巨型级的行列，当时银河打破国外的技术封锁起到了非常好的作用。刚才籁总也提到了，当时上级技术封锁，机器不让你碰，还有一个玻璃房不能进去。

我们也是当时也是听到这样的故事，我们国产银河出来以后确实是今非昔比，因为亿次级，现在是千万亿次，这个机器确实让美国在高性能计算技术封锁这一块他们就开始允许高性能计算机向我们国家出口，对提高我们石油勘探这种水平还是起到一个打破封锁，提高能力这样一个作用。

至于“天河一号”能够在将近30年之后能够重新为我们石油地震数据处理发挥作用，实际上作为我来说感到非常的荣幸和自豪的，确实从前面我们适用的结果来看，“天河一号”以CPU，GPU的结构，全系统的稳定性，和良好的兼容性确实为我们中石油业务运行发挥了作用，当时我们也是第一次算，就是在天河刚刚发布BGT技术人员找到了我们，并且时间上大大缩短了，当时不是非常贴切的比，我们花很多的时间算完了，原因是“天河一号”是相对集中的资源，刚刚发布资源比较空前，不像籁总他的机器还要承担很多业务的需求，不可能集中精力保障这样的工作。这实际上对提高我们BGT公司的市场竞争力也是很大的作用。我听说了一个小故事不知道确切不确切，国际市场竞争的时候，比如说很多中东的石油国家他自己找油不行，他可能把我这一块地区的探矿权和找油的权利向国际招标，但是要求在多少天之内必须要结果。应标还是不应标，多少钱来应标？如果我能力强的话我可以很快的把这个区域大致的石油的蕴藏量，地质结构摸清楚，这样我心里有谱，我应这个标价格，条件可以拿下这块合同。所以我不知道恰不恰当，我听说了，以后国际市场上肯定是国际化的公司，并且我也听说这一块的路上探测能力综合能力是世界第一，综合能力是世界第四，对于增强我们BGT对海外去竞争，我觉得我们可以作为坚强的后盾，只要籁总有需求我们一定全力支持。
赵效民：是，我能感觉到如果离开超算探测第一，世界第四，的确感觉到超算不仅仅是一个非常好的工具，是很多业务开展的一个基础。刚才说的银河一号很大的机器，现在任何一台笔记本都是亿次级的，从运算来讲都可以是十亿次的，像这台笔记本就是几十亿的处理，我能感觉到科技进步的巨大震撼。我听完这么多我感觉这些籁总负责找，高性能计算是籁总找的必备的工具，高性能计算助东方物理找尽地球最后一滴油，我们希望因为油是非常重要的战略的物资，当这个物资很富有的时候不是大问题，尤其目前来说对国民经济也好，社会稳定社会的正常发展都是非常有重要意义的，从这个来说高性能计算也是功不可没。回到今天的大赛，我们知道今天中国大学生超算大赛今天应该到了比赛快要结束了，不知道两位在超算里面非常有代表性的人物，你们对这次大赛有什么感想？

赖能和：非常高兴看到那么多年轻人参加这种比赛，看到国家的希望，希望年轻的更加努力，不仅把硬件做好，还要把软件做好，从工业生产来看软件非常大的作用，希望他们取得更好的成绩。

赵效民：籁总这次有没有看看学生的表现不错直接带走？有没有这个方面的考虑？

赖能和：因为我们是生产单位，每年招生都是到大学里面，招生面向很多大学，还有石油，地质。

赵效民：对这方面人才需求还是非常强烈。

赖能和：非常强烈。

赵效民：大家注意了想进入中国石油的找籁总。朱老师您对这个大赛的看法？

朱小谦：这次大赛确实有很好的本身的科学意义和实际的工程意义都非常具备，实际上超级计算既是一项科学技术，也是一项技能，这次比赛从硬件到系统，到最后应用实际上全方位的测试了我们这些小伙子们能力，因为我们要求自己搭硬件，最后自己测性能，这实际上概括了贯穿了我们整个超级计算发展的很重要的基础，现在我们国家在硬件或者在超级计算研制这一块应该说已经在国际先进行列，但是从整个超级计算机的应用和基础的科学研究这一块，应该来说和国外同行还有较大的差距。

这次活动我觉得是既是全面考研和平或者锻炼了我们的大学生他们在超级计算机应用领域的动手能力，这种实战能力，实际上也是向所有的大众院校发出这样一个信号，我们国家的超级计算机研制和应用的发展需要从本科生开始就要加以关注和培养，因为所有的工作人才是最重要的，整个大学培养处于薄弱的环节，很多课程放在研究生，博士生看，不利于整个国家超级计算机从研制到应用的发展。

赵效民：我觉得两位非常重要的就是说不光要搭建一个很好的系统，还要把这个系统用好，我们中国有一句话叫兵马未动，粮草先行，我们可以套在超算领域里面，系统未上，应用先行，你先做好应用，根据应用做好系统，中国未来发展非常重要的原则，我们知道这次中国首届大学生超算的大赛的冠亚军在6月份去德国代表中国参加总决赛，我们也知道最终的总决赛是5名选手，我们现在其他三明已经出来了，第一个来自德国的大学，还有两所来自美国的大学，剩下两所是来自中国的冠亚军，请两位做一下寄语吧？

朱小谦：我祝愿同学们赛出水平，赛出实力，体现中国年轻一代在超算应用当中的实力和水平。

赖能和：一个是沉着，第二个为国争光，努力。

赵效民：我们很高兴今天跟两位嘉宾聊的很高兴，也让我们了解了中国石油这个行业发展的历史，然后也了解了中国石油发展的过程中超算作为很好的工具来带来的重要的帮助和很辉煌德利城，今天的节目到此结束，希望籁总帮我们找到更多更多的石油，让我们的油价不要那么快的上涨，我们借用温总理的一句话我们保持油价稳步合理的上涨，我们今天的节目到此结束，我们衷心的祝愿中国的代表队在德国汉堡取得最好的成绩。谢谢大家！