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1、油藏数值模拟与图形工作站配置方案 Eclipse 与油藏数值模拟计算 油藏数值模拟是用数值计算方法研究油气藏中多相流体渗流规律的技术， 它用数 学模型重现实际的油藏动态，通过流体力学的方法重现油田开发的实际过程。它 的基本原理是把生产、 注入动态作为确定值，通过调整模型的不确定因素使计算 的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型，是通过一组方程组，在一定假设 条件下，描述油藏真实的物理过程。 在大规模并行油藏模拟计算应用方面，斯伦贝谢公司的 Eclipse 的油藏模拟器 （包括黑油模拟器、组分模拟器、热采模拟器、优化模拟器 、附加选项组件） 具有强大功能、出众的可扩展性和通用计算方法，并且能
2、在多种平台上运行， ECLIPSE 与 Petrel 的结合能够提供数值模拟的前期预处理、模拟、后期处理的完 整工作流模式， 油藏模型模拟计算规模从几十万个单元到几千万个单元，运行平 台主要是在专业多核图形工作站和分布式集群。 为了应对面临的挑战，满足企业对油藏模拟的不断增长的计算需求,数值模拟的 硬件平台成了发展的最关键的因素, 油藏模拟的计算模型主要是对稀疏矩阵方 程的迭代求解，另外对内存带宽的要求非常高，并需要大缓存支持，数据访问的 带宽尽可能的大, 因此油藏数值模拟计算是对浮点运算性能和内存访问带宽和容量有强烈要求 二XASUN 图形工作站硬件架构 XASUN 最新推出 T560、EX
3、560 系列图形工作站，采用 intel 最新 Xeon E5 处 理器性能较上一代大幅提升，主要体现在： CPU 采用 intel Xeon E5 处理器，相较上一代 Xeon 5600 系列，核心数从 6 核心增为 8 核心，三级缓存从 12MB 增为 20MB, 并新增支持 256 位的 AVX（高级 矢量扩展）指令集，以及相对应的较高宽度矢量处理单元加速浮点计算密集型 应用， 该技术使用最小的核心面积实现了双倍的浮点吞吐量。对那些注重浮点计 算性能和并行处理能力的高性能计算发挥出更强的威力。 内存 支持插槽数从 12 个增为 16 个，内存容量最高达到 512GB 内存容量， 为了加快
4、处理器读取大量内存的速度，CPU 与内存通道从 2*3 条增到 2*4 条，内 存规格从 DDR3 1333 升到 DDR3 1600，每个通道带宽是 12.8GB/s 系统 IO 方面 E5 改善大量数据的传输效率， 利用 Data Direct I/O （DDIO） 、 Integrated I/O（IIO）等技术，并搭建 PCIe 3.0 支持功能，QPI 从一条提升到 2 条，带宽由 6.4GT/s 升到双 8.0GT/s 比较项目 Xeon 5600 Xeon E5 2600 变动 CPU 性能 CPU 核数 2*6 核 2*8 核 提升 CPU 三级缓存 12MB 20MB 提升
5、CPU 指令集 128 位指令集 256 位指令集(AVX 指令集） 提升 系统 IO 带宽 CPU-CPU 之间 QPI 单 QPI(6.4GT/s) 双 QPI(8.0GT/s) 提升 CPU-内存通道 2*3 通道 2*4 通道 提升 内存规格 DDR3 1333 DDR3 1600 提升 PCIe 接口 PCI 16x 2.0 （8GB/s） PCI 16x 3.0 （16GB/s） 提升 三 XASUN 图形工作站配置方案 由于采用了更加先进架构，处理器的数据处理流量最高增加至 3 倍，延迟时 间可减少 3 成，同时存储带宽、内存、网络系统带宽得到大幅提升，XASUN 图形 工作站对
6、系统 IO 非常敏感的油藏模拟应用，是迄今最理想之选。 Eclipse 在工作站硬件配置上要注意以下几个方面: 1. CPU 方面 目前版本的软件对图形工作站核数不超过 8 核的并行计算效能最 高, 超过 8 核的,并行计算效能不理想. 选用全新Xeon E5 2600处理器,推荐考虑 8核的规格处理器, 原因该处理器运 行下, QPI 带宽达到 8.0GTs,同时内存在 DDR3-1600 下工作, 双 CPU 如果每颗 CPU 各用 4 核参与运算最合理,因为 intel Xeon 支持睿频技术, 4 核工作, 频率 还能得到提升. 2. 内存容量 由于数据量大, 对内存容量尽可能高, 另
7、外带宽越高越好, CPU 核 数与内存容量比是 1:8(最低)以上. 3. 硬盘系统方面 由于计算过程中, 涉及到虚拟内存和海量数据交换, 硬盘 io 带宽越高越好. 4. 图卡方面 主要用在后期可视化,视数量规模而定, 考虑到油藏模拟计算的规 模, 显卡采用 nvidia 的中高端(Qaudro2000)以上规格为宜. 3.1 中小规模的油藏模拟计算方案 定位：计算规模的网格小于 100 万 型号：XASUN T560 22248-A16D 主要配置: Xeon E5 2660(8 核/2.2G/20MB)/48GB DDR3-1600/Q5000/600GB 配置明细 类别 配置规格 数量
8、 CPU 8 核 Xeon E5 2660 2.2G/20MBL3 2 芯片组 intel C600 Chipset 1 内存 8G DDR3-1600 Reg ECC 6 显卡 Quadro 5000 2.5G GDDR5 1 硬盘 1TB SATA 企业级 7.2K 1 光驱 DVDRW 刻录机 1 网卡 XASUN SDAiC105P7S，含静音系统 1 工作站平台 1000W EPS 1 显示器 24”LED 专业图显 1 硬件性能指标 CPU 浮点运算速度 2816 亿次/秒,双 QPI8.0GTs GPU 像素填充率 10GPs,显存带宽 41.6GBs,流处理 器:192 个 支
9、持 2X1 双显的 Mosaic 技术，30 位色彩 内存 6 通道架构,读写带宽 76.8GB/s 硬盘 读写带宽 120MB/S 网络端口 通过汇聚功能，实现 2Gbps 显示器 1920*1080，3000:1,250cd/m2 噪音控制系统 静音级(全速计算 45 分贝以内) 硬件升级能力 CPU 最高支持 Xeon E5 2600 显卡 支持双 GPU 的 Nvidia 或 ATI 全系列 内存槽 最大到 512GB DDR3 1600 RegECC 硬盘位 支持 6 盘位 PCI 扩展 3*PCIe x16,2*PCIe x8,1*PCI4x 3.0 操作系统 支持 Windows
10、 Server 2003、2008 支持 Windows XP、Vista、7 支持 Redhat、Suse Linux 全系列 应用软件 基于 windows、linux 环境下软件全系列 报价 77,000 元元 3.2 中大规模的油藏模拟计算方案 定位 计算规模在 100500 万之间 型号： XASUN T560 22780-A43RT1AE 主要配置：2*Xeon E5 2680(3.1Ghz)/80GB DDR3-1600 RECC/Q6000/300G*4+RAID/1TB 配置明细: 类别 配置规格 数量 CPU 8 核 Xeon E5 2680 2.7G/20MBL3 2 芯
11、片组 intel C600 Chipset 1 内存 8G DDR3-1600 Reg ECC 10 显卡 Quadro 6000 1G GDDR5 1 系统盘 300GB SAS 10K 4 数据盘 1TB SATA 企业级 7.2K 1 8port SAS2-RAID pro（1GB） 1 光驱 DVDRW 刻录机 1 网卡 XASUN SDAiC105P7S，含静音系统 1 工作站平台 1000W EPS 1 显示器 24”LED 专业图显 1 硬件性能指标 CPU 浮点运算速度 3456 亿次/秒,双 QPI8.0GTs GPU 像素填充率 15GPs,显存带宽 89.6GBs,流处理
12、 器:256 个 支持 2X1 双显的 Mosaic 技术，30 位色彩 内存 8 通道架构,读写带宽 102.4GB/s 硬盘 读写带宽 800MB/S 网络端口 通过汇聚功能，实现 2Gbps 显示器 1920*1080，3000:1,250cd/m2 噪音控制系统 静音级(全速计算 45 分贝以内) 硬件升级能力 CPU 最高支持 Xeon E5 2600 显卡 支持双 GPU 的 Nvidia 或 ATI 全系列 内存槽 最大到 512GB DDR3 1600 RegECC 硬盘位 支持 6 盘位 PCI 扩展 3*PCIe x16,2*PCIe x8,1*PCI4x 3.0 操作系统
13、 支持 Windows Server 2003、2008 支持 Windows XP、Vista、7 支持 Redhat、Suse Linux 全系列 应用软件 基于 windows、linux 环境下软件全系列 报价 118,000 元元 3.3 超大规模的油藏模拟计算方案 定位 计算规模在 5001000 万之间 型号：XASUN EX560 231128-A86RE2 主要配置：2*Xeon E5 2687W（16 核*3.1G/2*20MB/QPI2*8.0GTs）/ 128GB DDR3-1600 RECC/2*Q6000/600GB*8+RAID 配置明细: 类别 配置规格 数量
14、CPU 8 核 Xeon E5 2687w 3.1G/20MBL3 2 芯片组 intel C600 Chipset 1 内存 8G DDR3-1600 Reg ECC 16 显卡 Quadro 6000 6G GDDR5 2 系统盘 600GB SAS 10K 8 数据盘 无 阵列卡 8port SAS2-RAID pro（1GB） 1 光驱 DVDRW 刻录机 1 网卡 XASUN SDAiC105P7S，含静音系统 1 工作站平台 1500W EPS 1 显示器 24”LED 专业图显 2 硬件性能指标 CPU 浮点运算速度 3968 亿次/秒,双 QPI8.0GTs GPU 像素填充率
15、 54GPs,显存带宽 280GBs,流处理器:896 个 支持 2X1 双显的 Mosaic 技术，30 位色彩 内存 8 通道架构,读写带宽 102.4GB/s 硬盘 读写带宽 800MB/S 网络端口 通过汇聚功能，实现 2Gbps 显示器 1920*1080，3000:1,250cd/m2 噪音控制系统 静音级(全速计算 45 分贝以内) 硬件升级能力 CPU 最高支持 Xeon E5 2600 显卡 支持双 GPU 的 Nvidia 或 ATI 全系列 内存槽 最大到 512GB DDR3 1600 RegECC 硬盘位 支持 6 盘位 PCI 扩展 3*PCIe x16,2*PCI
16、e x8,1*PCI4x 3.0 操作系统 支持 Windows Server 2003、2008 支持 Windows XP、Vista、7 支持 Redhat、Suse Linux 全系列 应用软件 基于 windows、linux 环境下软件全系列 报价 205,000 元元 XASUN 图形工作站大幅提升油藏模拟计算 1.1.支持支持 256256 位位多核并行多核并行运算运算 XASUN 图形工作站配备双路 Xeon E5 处理器（共计 16 核）多核多处理器， 提供高速、高效的 AVX 高级矢量指令集（256 位）的计算能力， 2 2. .先进的系统先进的系统 IOIO 架构为架构为海量海量数据数据处理的高速处理的高速读写提供保证读写提供保证 由于采用 Xeon E5 全新环形架构，各个环节的系统 IO 瓶颈有效的得到改善，支 持多线
