'

Использование оптимизированного программно-аппаратного комплекса для геологического и гидродинамического моделирования месторождений углеводородов Kraftway-TimeZYX

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Использование оптимизированного программно-аппаратного комплекса для геологического и гидродинамического моделирования месторождений углеводородов Kraftway-TimeZYX Константин Абатуров Москва’2010 XII международная научно-практическая конференция "ИТ - Бизнес в Металлургии, Машиностроении и ТЭК"


Слайд 1

Постановка задачи для ПАК Ускорить, автоматизировать и унифицировать процесс создания экспертного заключения за счет создания оптимизированных под задачи АРМ. Экспертиза качества 3D геологических моделей месторождений нефти и газа, создаваемых проектными организациями, по утвержденным ГКЗ параметрам. Повысить оперативность построения и выдачи карт, в том числе «снятых» с 3D моделями месторождений; графический и табличный анализ исходной геолого-геофизической и геолого-промысловой информации. Создать удобный в эксплуатации АРМ для использования геологами - разработчикам и экспертами, не являющимися пользователями средств геологического и гидродинамического моделирования. Создать АРМы с минимальными требованиями к месту эксплуатации и высоким уровнем производительности.


Слайд 2

Предварительная экспертиза Во время сотрудничества НЦ РИТ с компанией Kraftway в объеме данного проекта была проведена работа по формированию требований, созданию и тестированию 4-х программно - аппаратных комплексов: Кластерный суперкомпьютерный комплекс в нескольких фокусных конфигурациях, на котором была проведена работа по оптимизации МКТ TimeZYX для решения практических задач моделирования разработки месторождений нефти и газа на примере нескольких крупных месторождений, в том числе гигантского Арланского месторождения (проведены как тесты, так и массовые «боевые» расчеты для адаптации модели и прогноза). Персональный вычислитель «под стол», использованный в течение нескольких месяцев при успешно пройденном тестировании в Газпроме (ВНИИГАЗ). Рабочее место инженера в формате моноблока для мониторинга готовых моделей. Продукт был представлен на выставке «Нефтегаз-2009» в качестве передового фронта стенда. Персональный суперкомпьютер гибридной архитектуры в котором совмещается высокая производительность большого количества х86 процессорных ядер и большое количество потоковых процессоров в ускорителях вычислений.


Слайд 3

Самый широкий модельный ряд среди российских компаний POS Тонкие клиенты ПК ИНФОКИОСК ИНФОКИОСК СЕРВЕРЫ СЕРВЕРЫ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ ГРАФИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛИ Специа-нные ПК и Решения Моноблочные ПК Тонкие клиенты ПК ПК Моноблочные ПК Моноблочные ПК


Слайд 4

Исследования и результат В результате сотрудничества НЦ РИТ и Kraftway в 2008-2009 гг. совместно разработаны программно-аппаратные комплексы для высокопроизводительных вычислений


Слайд 5

Результаты получены на кластере для крупного российского нефтяного месторождения Версия симулятора МКТ с использованием кода с параллельным исполнением команд позволяет эффективно сокращать время счёта задачи при увеличении числа задействованных процессоров, что является его конкурентным преимуществом. Алгоритм «разбиения расчетных областей» симулятора МКТ позволяет хорошо балансировать нагрузку и делает симулятор масштабируемым (позволяет эффективно использовать большие вычислительные ресурсы). Ускорение и эффективность гидродинамического симулятора МКТ TimeZYX


Слайд 6

7 Опыт параллельного моделирования на примере модели Талинской площади 1 120 км Модель Талинского площади Красноленинского месторождения: 79 млн. ячеек, 120x32 км., история разработки более 25 лет, 5215 скважин. Время расчёта на обычном компьютере — около месяца


Слайд 7

Результаты тестирования Цели тестирования Поиск оптимальной конфигурации для проведения гидродинамических расчетов. Анализ эффективности параллельных алгоритмов и масштабируемости программы. Оптимизация кода симулятора под конкретную вычислительную систему Подтверждение корректности решения путем получения реальных результатов на реальных моделях. Получение уникальной компетенции.


Слайд 8

Цифры и предпосылки Вычислительный кластер на типичной архитектуре. 16 узлов, Rpeak=1.5TFlops Потребление электроэнергии ~8KW Расходы на охлаждение ~ 8KW ИБП, время обеспечения электропитания 10-20 мин Стоимость больше 3’700’000 руб. (без ПО) Отдельное помещение Kraftway Sience KT01 Rpeak=3.78TFlops Потребление электроэнергии ~1,2KW Расходы на охлаждение ~ 1,2KW ИБП, более 30 мин. Стоимость ~ 0,27M руб. (без ПО) Нет требований к помещению


Слайд 9

Применение ускорителей вычислений 1 из 16 потоковых мультиплексоров с 32-я вычислительными ядрами


Слайд 10

Доступная сбалансированная модель отдельной линейки продукции для высокопроизводительных вычислений. Модель использует гибридную архитектуру, для обеспечения высокой производительности вычислений обеспечена ускорителями NVIDIA® Tesla™. Области применения: моделирование физических процессов, анализ геодезических данных, биологические исследования, прочностные расчеты и т.д. Пиковая производительность модели составляет 1,536TFlops (Duble). Kraftway Science KT13 персональный вычислитель на гибридной архитектуре 11 1,536TF


Слайд 11

Kraftway Science KT13. Блок схема. Контроллер памяти До 32 GB/s NIC GbE GbE PCI-E x4 ICH10R DDR3 SATA / SAS Видеокарта для визуализации результата PCI-E x16 (16GB/s) PCI-E x16 (16GB/s) PCI-E x16 (16B/s) 1,54 TFlops Rpeak Intel®5520 Сбалансированная конфигурация QPI 25,6 GB/s Ускорители вычислений


Слайд 12

Арланское месторождение Размер геологической модели основного объекта разработки ТТНК (93% запасов) – 60 млн. ячеек, гидродинамической – 40 млн. ячеек. Размеры месторождения: 100 * 30 км. Открыто в 1955 г., в промышленную разработку введено в 1959 г. На 01.01.2008 пробурено 8 582 скважин. Общее число скважин: добывающих 6102, нагнетательных 1737. На 01.01.2008 отобрано 424 963 тыс.т. нефти (39.4% НЗ). Время обработки модели составило 15 часов Время обработки на типичном кластере 7 суток


Слайд 13

Расширенная модель отдельной линейки продукции для высокопроизводительных вычислений на гибридной архитектуре. Области применения: моделирование физических процессов, анализ геодезических данных, биологические исследования, прочностные расчеты и т.д. Пиковая производительность модели KT42 составляет 441/1024 GFlops (Duble). Kraftway Science KT42 персональный вычислитель на гибридной архитектуре 14 48 x86 ЯДЕР 896 Потоковых ядра


Слайд 14

GbE GbE Kraftway Science KT11. Блок схема. Ускорители вычислений Отсутствуют точки снижения производительности 1,024 TFlops Rpeak Non-coherent HT3 AMD-Vi DDR3 до 32GB/s SAS\SATA PCI-E x16 PCI-E x16 HT 3 Link DDR3 до 32GB/s DDR3 до 32GB/s DDR3 до 32GB/s AMD-Vi x86 ЯДЕР 441 GFLops


Слайд 15

Персональные суперкомпьютерные программно-аппаратные комплексы Kraftway – TimeZYX Приглашаем на наш стенд


Слайд 16

Представление персональных суперкомпьютерных программно-аппаратных комплексов Kraftway – TimeZYX руководству России Кравцов А.Ю.: «…В рамках программы импортозамещения создано российское программное обеспечение TimeZYX, и совместно с Национальным центром развития инновационных технологий мы его адаптировали для работы с этими персональными суперкомпьютерами и создали программно-аппаратный комплекс, который прошел испытания во ВНИИГАЗе…» Д.А.Медведев: «Мне кажется, производство этого аппарата необходимо ставить на промышленную основу для компаний…»


Слайд 17

СПАСИБО 18


×

HTML:





Ссылка: