助力油氣勘探業 NVPSG全球副總裁專訪

    泡泡網顯卡頻道5月5日 自從NVIDIA的TESLA產品上市之后，就開始不斷向各個行業推廣GPU服務器和解決方案。NVIDIA協助合作伙伴在石油及天然氣勘探行業整體解決方案中，取得了一定得進展。日前召開的CPS/SEG北京2009國際地球物理會議暨展覽上，NVIDIA聯合合作伙伴北京京吉星吉達科技有限公司（重點開發應用TESLA的油氣勘探軟件）召開了相關油氣行業TESLA解決方案應用的說明會，NVIDIA公司PSG專業解決方案全球副總裁Steve Furney-Howe、能源市場高級開發經理Jeff Saunders、北京吉星吉達科技有限公司高級顧問、原中國石油天然氣總公司地球勘探局研究管院長管中等均有到場。會上記者就一些相關問題采訪了相關人士。

    記者：NVIDIA在石油天然氣領域的推廣是不是有其它的競爭對手？除了這個領域之外，NVIDIA是否有計劃推廣其它領域的Tesla解決方案？

    Jeff Saunders：我們是有競爭對手或者說潛在的競爭對手的，在油氣開采的圖形處理方面，AMD和ATI產品線，對油氣行業是也非常大的興趣。不過我們在這個領域擁有超過90%的市場份額，占據明顯優勢。

    NVIDIA公關專員金洋：剛才講的是Quadro專業圖形解決方案，而在Tesla的GPU進行科學計算這個領域是沒有什么競爭對手的，現在只有NVIDIA的Tesla是可行的、可以推廣可以給大家介紹的解決方案。

    Steve Furney-Howe：關于我們在油氣行業的Quadro產品的競爭情況我簡單補充一下。我們之所以在這一塊有90%的市場份額，不僅僅是在硬件設計上面有優勢，正像Jeff所講的，我們在中間件、軟件都有很多的創新，使得客戶在應用NVIDIA的產品的時候，大部分的軟件應用上，都能夠實現比其他產品更好的效果。

    前面我同事講過，總是有人跟你競爭，是一個好事情，對我們來說，我們始終要清楚我們的重點是什么。這也是為什么在這方面一直在進行創新，希望能夠保持我們的實力。

    在Tesla這樣的產品線上，盡管有一些公司聲稱他們也有類似的GPU計算產品，但就實際情況而言，我們看不到有什么真正的競爭對手，在這方面毫無疑問我們是非常領先的。

    Jeff Saunders：我們現在有的客戶從游戲行業到醫療科學、生命科學方面的，還有工程方面，在廣播、電視以及動畫這方面的，有很多行業都希望可以運用到我們CUDA、Tesla的產品為他們服務。

    記者：Tesla這個產品會有中、高端分類嗎？成本大概有多少？

    Jeff Saunders：Tesla里面的產品系列中有兩類，一個是服務器，另一個是獨立的GPU運算卡。   

    Steve Furney-Howe：對于Tesla的產品線來說，無論是板卡一級的產品還是服務器一級的產品，我們都會不斷使用大下一代GPU的技術，不斷的對它提高，無論在Tesla的產品線還是其他的GPU產品線都是如此。

Steve Furney-Howe

    記者：我想問一下在油氣勘探開發領域，Tesla集群替代現有的技術能夠替代到何種程度？現有的軟件是可以直接應用還是有銜接問題？剛才這位先生提到，Tesla可以使研究單位每個人都擁有屬于自己的超級計算機，而它的成本價格是多少？對于一個勘探研究單位，能否達到人手一臺？替代成本能否讓企業接受？

    Jeff Saunders：我發現對于現在所有的這些地震數據處理的軟件、代碼，包括現在比較熱的和未來可能會用的，比如像最常用的偏移算法，還有逆時偏移的算法等等，對于這些代碼來說，我們GPU都是非常合適的，因為這些數據本身就有并行性在里邊，因為和GPU的并行計算有一種天然非常的契合度在里邊。所以對于任何要進行偏移代碼運算的來說，GPU是百分之百的適合。

    對于現在的這些程序來說，如果要充分來利用Tesla和CUDA的能力的話，有一部分的代碼需要重新進行編寫，大約占全部代碼的5%左右，其它95%都是不需要的，這5%主要是負責最核心部分的東西。

    管中：目前針對油氣行業的計算機軟硬件開發已經計入全新的一代，就是GPU+CPU協同計算的方式。這將使更大處理量的疊前深度偏移常規化，疊前深度偏移一旦能夠常規化，對于找油、找氣，特別是對我們國家很復雜的陸上石油勘探，將會帶來一個發現更多油氣的希望。這是一個很大的技術的變化。

    在性能上，我們初步測算了一下，我們6個GPU+CPU的系統，相當于傳統1500核 CPU累積計算的能力。耗電的成本是原來的1/25，空間是原來的1/15，很有發展前途。

    Jeff Saunders：關于個人超級計算機成本的問題，還要看具體配置。具體來說比如里面有3到4個Tesla GPU的這樣一臺個人超級計算機或者工作站，可實現4萬億次浮點運算的話，成本應該在1萬美元左右或者以下。

    
    記者：剛才前面談到NVIDIA在油氣應用Tesla沒有競爭對手，可能是因為NVIDIA有CUDA這么好的一個平臺。但是隨著OpenCL和DirectX Compute的出現，現在的形勢可能會改變，如何看待這個情況？

Jeff Saunders

    Jeff Saunders：我們所有的產品線都支持這兩個你剛剛所講到的標準，OpenCL和DirectX Compute，我們就在上周就推出了OpenCL的驅動還有開發工具，在所有的廠商當中我們應該是第一個推出類似產品的。

    Steve Furney-Howe：這兩個標準的推出實際上是驗證了我們一直以來都在說的，在整個計算架構當中已經發生了原來單一基于CPU的架構變成了CPU+GPU的協同計算架構。而推出這兩個標準，也是表明了我們一直所倡導的趨勢的支持。所以我非常歡迎。這就好比水漲船高，整個市場做大了，我們的生意就會更大！
   
    記者：基于NVIDIA Tesla產品的最終解決方案，其實是很依賴客戶自己開發軟件來跟NVIDIA硬件相配合。我這邊有一個問題，能否就GeoStar（吉星吉達）這個解決方案做一個例子，來說一說NVIDIA在產品和技術上對最終解決方案究竟提供了什么樣的幫助。

    NVIDIA PSG專業解決方案高級工程師羅華平：GeoStar應該是較早發現GPU并行計算這樣一個巨大市場機會的公司。我們大概在一年多前，跟GeoStar一塊兒合作，我們給他提供了樣機，然后給他們做開發平臺，讓GeoStar的軟件在GPU上進行移植。他們在CUDA編程的優化方面，還有些穩定性方面，我們也有技術的支持來幫助GeoStar軟件提高它的性能，使它的可靠性更高。我們不光有硬件平臺的支柱，還有軟件工程師的支持，這也使我們的合作伙伴在最需要的兩個東西。

    管中：我們與NVIDIA建立合作意向之后，NVIDIA非常重視，派了他們的副總裁了解我們的需求，隨后硬件很快到貨。此外，還開放了內部代碼，對我們從底層的開發軟件開始提供支持。

    記者：從你們開始立這個項目，一直到產品定形推出，總共用了多久？

    中國科學院地質與地球物理研究所劉國鋒博士：大概在2008年3月份開始立項，到2008年的9月份，基本上有一個定型，到2009年的1月份，基本上已經成形了，到現在為止全套解決方案已經入住大慶、勝利和土哈。

    金洋：首先NVIDIA Tesla是非常好的工具，具有很強的計算能力。想運用基于Tesla的解決方案，首先要基于CUDA這個架構進行編程。如果需要的話，NVIDIA會在這個過程中提供力所能及的支持和幫助。現在GeoStar是國內第一家推出了在石油天然氣行業勘探領域基于Tesla完整的硬件到軟件解決方案的公司。

    記者：NVIDIA主要還是一家芯片的設計公司，今天給人的感覺是NVIDIA在油氣行業似乎是扮演一個系統集成商的角色。我想問一下在這方面，NVIDIA有沒有和其它系統集成商來合作推廣Tesla產品？
 
    Steve Furney-Howe：我們自己并不是系統集成商，所以在部署Tesla集群的過程當中需要有系統集成商作為我們的合作伙伴。在全球我們是有很當多的合作伙伴的。現在一個最大的Tesla集群是在東京，和包括SUN、NEC等公司一起來合作的。和我們合作的系統集成商還包括HP、IBM等。在不同國家我們都有一些系統集成商幫我們進行Tesla的產品的推廣。

    羅華平：除了Steve提到公司之外，聯想、戴爾也都是我們合作公司。前一段時間我們和浪潮一塊兒發布了個人超級計算機，曙光也在和我們進行GPU計算的合作。我相信會有越來越多的計算機廠商推出更多的Tesla產品。

    Jeff Saunders：我們其實不只是一個芯片的設計公司，我覺得更多的是技術開發公司。在設計GPU之外，我們還有軟件層面比如CUDA的編輯環境，還有圖形方面一些額外的很多中間件等等。所以說我們是在部署這些系統的過程當中，要和很多的合作伙伴進行合作，通過我們來提供一個超級計算的平臺，然后由這些系統集成商來幫助我們進行相關的部署。

    剛才我們提到的一些已經進行部署集群的公司，他們所使用的系統集成商也不一樣。比如像HESS這個公司用的是戴爾，還有另外一些集群商叫Cray等等。從根本來說，我們現在已經看到很多廠商把我們Tesla納入到他們向最終用戶所銷售的計算環境當中去。

    NVIDIA中國區PSG專業解決方案銷售經理謝強：我們現在承擔一個國家項目“2+3”，2是去年12月份結束的，3是整個計劃原來沒寫的GPU，現在都加上GPU了。現在大慶、勝利都在等著下一代產品弄出來，石油行業的應用將會越來越多。這次展覽會很多科研院校都想加入這個開發的團隊，只是未來不知道誰會更快搞出來。
   
    記者：并行處理這方面，Intel從去年開始提出Larrabee，INVIDIA能不能簡單談一下Tesla和Larrabee在設計和理念上的差別？

    Steve Furney-Howe：最簡單的差別是Tesla現在已經在賣了，而Larrabee還沒有！這當然不是說唯一的差別，但確實是非常重要的。針對Larrabee，我當然不是太專業的人士，在這個房間里面可能更多人比我更專業。但是我想對于Larrabee來說，我們現在沒有人知道它到底是一個什么樣的東西。但是如果還是基于X86 CPU架構的話，X86原來存在的一些挑戰和問題可能還會繼續存在。但是因為我們沒有看到這個產品是什么樣子的，所以也沒有人能評論說和Tesla真正差異在什么地方。

    
    記者：GeoStar在Tesla上面開發的現有油氣勘探解決方案，跟現有國外其他的解決方案相比，處于一個什么樣的水平？這個產品的海外市場前景如何？

    劉國鋒博士：現在據我知道，國內在處理大規模計算這一塊，主要還是采用傳統CPU服務器。隨著采集數據越來越多，傳統服務器要大規模擴充，需要占很多地方，消耗很多電。有了Tesla產品以后，可以達到很高的計算效率，無論在消耗能源和時間上都會大大縮小。剛才管院長介紹大概一立方米的GPU集群就會相當于1500個CPU的運算效能，我們到一些油田去看1500個CPU大概需要高20米的機架四到五個。而在用電和人力成本上，Tesla產品也會大規模減少。

    在走向國際市場方面我們也取得了不少的成績，我們算是比較前沿的研究機構，最早一批可以拿出來進行工業化生產的（基于GPU運算設計的勘探軟件）。如果國外市場有需求的話，這方面也會做的非常好。

    管中：先進表現有兩個方面，第一個你可以看大的軟件供應商沒有在GPU上有產品，而且更談不上有推商品。第二個是我們的方法比較先進，我們采用的是非對稱疊前時間偏移，現在整個大廳展示的算法都是都是對稱時間偏移，這個是目前最新的研究成果。
   
    記者：請問Tesla的核心與同級別的GeForce有沒有什么差異？既然Tesla速度這么快，有沒有打算建一個基于Tesla的超級計算機，趕超世界靠前超級計算機的能力？

    Jeff Saunders：對于每一代的Tesla產品、Quadro產品和GeForce產品來說，基礎的GPU芯片應該是一樣的。但Tesla相比其它兩個產品線主要有兩個不同的地方：第一個就是零錯誤顯存顆粒，對于計算密集型的Tesla用戶來說，顯存質量是非常非常重要的。Tesla產品線用的是零錯誤的顯存顆粒，相比其它產品是不一樣的。舉個例子來說，比如一幅圖形算錯一個像素，不會影響整個圖畫，如果做計算，只要一位算錯，結果就會相差很遠。還有一個是顯存容量上面，Tesla產品有4GB的顯存，但其它的產品線像GeForce基本上都不超過1個GB，所以數據處理的能力是有差異的。

    第二個問題涉及到超級計算機集群，現在確實有幾個機構跟我們接觸，有計劃部署基于GPU超級計算機的集群。他們所建的集群應該是千萬億次浮點計算級的集群。

    謝強：大家可以回去查一下在今年4月20號，《科學時報》或者中國科學院網站，中國科學院院長路甬祥和副院長李靜海在那一天已經宣布了在中國知名臺基于GPU的1000萬億次的超級計算機，其中有800個T是基于NVIDIA GPU。現在在科研、教育，甚至石化、大的天然氣運算方面，GPU加CPU的模式實際上已經變成中國超算行業高性能計算發展的很重要的方向。■<