近日,巴西国家石油公司的六台超级计算机设备跻身全球“绿色500” Green500(一份汇集了全球范围内的高性能和低能耗超级计算机的排名榜名单)计算机行列,目前巴西国家石油公司在这份榜单中名列前茅,是仅次于中国和北美,拥有最多部具有生态高效超级计算机的重工业公司。
该榜单是从全球Top500超级计算机项目中选出的,旨在对环境危害较小的强大计算机进行排名,Top500是一个列举和绘制全世界上最强大的超级计算机的国际科学项目。为了构建全球Top500强超级计算机榜单排名,研究人员使用Linpack标准来测试计算超级计算机的处理能力,该测试衡量计算机求解密集线性方程组的速度。这种处理速度和能力的衡量标准是GFlop,是全称“gigaflop”(每秒10亿次的浮点运算数)的缩写,其中flop也是英文“每秒浮点运算”的缩写,即1 GFlop代表每秒解决10亿次此类操作的处理能力。
另一方面,一台超级计算机的节能效率是通过每瓦特来计算的,该指标评估运行设备执行的工作量与其所消耗的能源量之间的关系,该指数越高,机器的效率越高。一般来说,当谈论计算机的节能效率时,它们的GFlops以瓦特来衡量。也就是说:一台设备每消耗一瓦特,每秒可以执行多少亿次计算操作处理。
就超级计算机而言,至少自2008年以来,据观察,其效率在petaflops范围内,即gigaflops(每秒10亿次的浮点运算数)的一百万倍。这意味着超级计算机只需一分钟即可完成一台笔记本电脑需要至少一周以上才能完成的工作任务。
Petaflops以每秒64位操作数来衡量,缩写为FP64。名为Gaia的超级计算机是巴西国家石油公司入选全球节能Green500超级计算机榜单中的其中一台计算机,这台设备自8月份开始运行,其处理能力为7.7petaflops FP64,相当于150万部手机或4万台笔记本电脑的数据处理能力,同时其能耗为574千瓦,足以供应一个拥有2400名居民的小镇。
这些超级计算机对巴国油公司有什么应用呢,该公司高性能计算基础设施部门的信息和通信技术经理蒂亚戈·罗德里格斯(Thiago Rodrigues)表示,超级计算机的功能之一是处理地球物理数据并协助公司及技术人员寻找合适的石油钻探地点或确定该地是否存在海底石油,同时这使生成用于石油和天然气生产和勘探的地下区域图像成为可能。因此,这些勘探活动的地质和运营风险得以降低,该过程提高了巴国油公司对油田的勘探成功率和项目的经济回报率。
20世纪60年代超级计算机概念开始在全球流行后,巴西国家石油公司就进口了该公司的第一台超级计算机,当时这台设备被投入到地震数据处理工作中。
Grifo04超级计算机就是一个例子,它拥有544台服务器,被认为是2012年世界石油行业最大的超级计算机,直到2014年,它曾是拉丁美洲最强大的超级计算机,直到2019年期间,巴国油凭借Fênix和Atlas超级计算机连续在2019年和2020年期间再次成为拉丁地区该领域的龙头老大,这种情况在2021年的Drag?o和2022年的Pegasus超级计算机被推出后再次出现。
尽管按照目前超级计算标准来看,Fênix和Atlas已经算是比较老旧的设备了,但这两台设备加起来的总处理能力相当于250万部智能手机或67000台新笔记本电脑的数据处理能力。除了这四台和Gaia超级计算机之外,入选此次“绿色500”节能环保型超级计算机榜单的还包括同样于今年8月推出的Gemini超级计算机,其3.9petaflops FP64的处理能力将有助于对地球物理学的研究和开发新算法上的应用。
自2007年以来,绿色生态高效超级计算机榜单作为全球500台最强大超级计算机排名的替代方案而制定,这份榜单唤醒人们对超级计算机在拥有强大的数据处理能力的同时所带来的环境影响意识。