道達(dá)爾在波城正式揭幕了公司全新的超級(jí)計(jì)算機(jī)Pangea III。這臺(tái)理論峰值性能達(dá)25 Pflops的超算，擁有相當(dāng)于13萬(wàn)臺(tái)筆記本電腦的計(jì)算能力，一舉成為歐洲第二、世界第十一強(qiáng)的超算。Pflops，指的是每秒運(yùn)算能力達(dá)一千萬(wàn)億次，是衡量電腦計(jì)算能力的標(biāo)準(zhǔn)。25 Pflops，意味著每秒運(yùn)算能力達(dá)2.5萬(wàn)萬(wàn)億次。
今年6月中旬，道達(dá)爾已在波城研發(fā)中心開展了Pangea III的前期運(yùn)行。由于目前排名前十的超算都?xì)w屬各大研究所或各國(guó)大學(xué)所有，私營(yíng)性質(zhì)的道達(dá)爾Pangea III由此坐上了工業(yè)界和企業(yè)屆第一超算的寶座。
憑借Pangea III強(qiáng)大的運(yùn)算能力，道達(dá)爾公司的運(yùn)算力也相應(yīng)翻了六倍，達(dá)到31.7 Pflops，進(jìn)一步確保了其在能源行業(yè)計(jì)算能力的地位。緊隨其后的是意大利能源公司埃尼（Eni S.p.A.），其運(yùn)營(yíng)的兩臺(tái)超算HPC2及HPC4，運(yùn)算能力分別為4.6 Pflops和18.6 Pflops；英國(guó)石油公司（BP）設(shè)在美國(guó)休斯頓的超算中心，則擁有11.2 Pflops的運(yùn)算能力。
道達(dá)爾目前尚未公布新超算的建造成本，但根據(jù)Pangea I和Pangea II兩臺(tái)超算3000萬(wàn)歐元的預(yù)算推測(cè)，Pangea III的成本應(yīng)達(dá)到八位數(shù)歐元。除了不惜重金投資超算之外，道達(dá)爾還在去年宣布與谷歌合作，成立人工智能團(tuán)隊(duì)以處理龐大的數(shù)據(jù)量。隨著Pangea III的上線，道達(dá)爾數(shù)個(gè)超算的總存儲(chǔ)容量已達(dá)到了7600萬(wàn)GB。超算對(duì)于道達(dá)爾和其他石油巨頭們到底有多重要？
僅從Pangea III的名字就可窺見(jiàn)一斑。Pangea本意為2.5億年形成的盤古超大陸。它不僅象征著海陸變遷的地質(zhì)歷史，其形成的年份也正好與目前主流的生物成油理論推測(cè)的石油生成歷史吻合。根據(jù)道達(dá)爾6月發(fā)布的公告，Pangea III將主要用于地震成像、模擬開采模型，以及通過(guò)分子建模優(yōu)化精煉工藝。
“我們需要如此的運(yùn)算能力，從地震波數(shù)據(jù)的處理和成像，到鑒別尋找地質(zhì)結(jié)構(gòu)中可能的圈閉，再到確定油氣開采的最佳策略，一次運(yùn)算就是數(shù)百萬(wàn)美元。”道達(dá)爾勘探開采部門總裁布勒亞克（Arnaud Breuillac）在9月6日的致辭并不是夸大其詞。
當(dāng)前的油氣資源物理勘探法，主要建立在地震波于不同巖層中擁有不同的傳播速度和振幅這一基本特性之上。例如，在海洋地殼勘探時(shí)，探測(cè)船會(huì)在船尾拖曳著數(shù)根自帶震源的拖纜，通過(guò)產(chǎn)生小規(guī)模人工地震波的方式，以觀察海洋地殼對(duì)地震波的反饋。
因此，油氣勘探可以相應(yīng)地大致分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和地下模型反演三大部分。為了保證地下巖層模型結(jié)構(gòu)的精度，并平衡反演的計(jì)算量，勘探時(shí)往往會(huì)對(duì)某一勘探區(qū)塊進(jìn)行網(wǎng)格狀的切割劃分。以道達(dá)爾在東地中海塞浦路斯海域的勘探區(qū)塊為例，工作區(qū)域超過(guò)40 km x 40 km x 10 km。
對(duì)于商業(yè)石油勘探而言，即便僅粗略地將工作區(qū)域劃分為50 m x 50 m x 20 m的網(wǎng)格，也意味著需要求解超過(guò)3億個(gè)節(jié)點(diǎn)上的方程式。在實(shí)際勘探過(guò)程中，網(wǎng)格的精度往往在10 m級(jí)別，這相當(dāng)于節(jié)點(diǎn)數(shù)量將以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。將一塊大區(qū)域劃分成數(shù)十米的小網(wǎng)格區(qū)塊進(jìn)行簡(jiǎn)化，已經(jīng)成為了解決復(fù)雜模型和模型求解的基本思路。該方法也廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)時(shí)的流體仿真、制造工藝的數(shù)字孿生等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
除此之外，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，包括噪音剔除、疊前深度偏移等處理過(guò)程，都是計(jì)算量極為龐大的數(shù)學(xué)問(wèn)題。作為地震資料處理中的一項(xiàng)新技術(shù)，深度偏移在新世紀(jì)以來(lái)幾乎已成為數(shù)據(jù)處理的標(biāo)配。這和近20年來(lái)?yè)碛谐汕先f(wàn)個(gè)CPU的超算普及密不可分。
中國(guó)擁有神威·太湖之光和天河二號(hào)等世界超一流超算，中石油、中石化等石油公司可以借助國(guó)家力量。相比之下，道達(dá)爾、埃尼等歐洲能源企業(yè)，不得不面對(duì)歐洲本土缺乏強(qiáng)大超算的尷尬事實(shí)。對(duì)于自行另起爐灶的道達(dá)爾來(lái)說(shuō)，通過(guò)建造超算和投資人工智能，將這些數(shù)字化核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中，或許能夠成為其面對(duì)能源轉(zhuǎn)型和數(shù)字轉(zhuǎn)型時(shí)的最大優(yōu)勢(shì)。