מערכת IBM Power בשילוב מאיצי NVIDIA רשמה שיא עולמי בעיבודי סימולציה של מאגרי נפט וגז

IBM

IBM ו- Stone Ridge Technology רשמו אבן דרך בתחום ביצועי סימולציה של מאגרי נפט המיועדים לשפר את יעילות הגילוי ולהוזיל את עלויות ההפקה. במסגרת פרוייקט משותף עם NVIDIA, ניפצה מערכת חדשה המבוססת על טכנולוגיית POWER של IBM את שיאי הביצועים הקודמים, תוך שהיא נדרשת לעשירית בלבד מצריכת הזרם ולמאית משטח הרצפה בהם נעשה שימוש לקביעת השיא הקודם. המערכת מציגה את יכולותיהם של המאיצים הגרפיים של NVIDIA לבצע הדמיה של מודל בעל מיליארד תאים מחושבים בשבריר של הזמן שנדרש למשימה זאת בעבר, ובמכפלה של פי עשרה בביצועים וביעילות לעומת מעבדים מרכזיים מסורתיים.
פריצת הדרך הטכנולוגית נרשמה על ידי מכונה בתצורה הכוללת 60 מעבדי Power של IBM ו- 120 מאיצים גרפיים (GPU). השילוב הזה, ניפץ את השיא הקודם, שלהשגתו נדרשו לא פחות מ- 700,000 מעבדים. התוצאות הנוכחיות צפויות לחולל שינוי עמוק ברמות המחיר ובביצועים בסביבת מחשוב עתיר ביצועים (HPC) למשימות עסקיות – ובמיוחד בתחומי הסימולציה של חיפושי נפט וגז.
חברות אנרגיה בונות מודלים של מאגרים על מנת לחזות את קצב הזרימה של נפט, מים וגז טבעי מתחת לפני השטח – עוד לפני שהן קודחות בפועל. הסימולציות מאפשרות לייעל את משימות הקידוח, ולהפיק כמויות מירביות של נפט וגז מכל מאגר. חברת Stone Ridge Technology, שפיתחה את תוכנת הסימולציה ECHELON, השלימה סימולציה של מאגר בין מיליארד תאים ב- 92 דקות, תוך שימו במערכות IBM Power Systems S822LC בהן הותקנו 50 מעבדי POWER של IBM ו- 120 מאיצים גרפיים NVIDIA Tesla P100.
לדברי עופר אלמוגי, מנהל קבוצת פתרונות השרת ב-IBM ישראל: "הצגת אבן הדרך הנוכחית ממחישה את היתרונות אותם מציעה ארכיטקטורת POWER של IBM בכל הנוגע לעיבודים אינטנסיביים ולעומסי עבודה המאפיינים ישומים קוגניטיביים. הפעלת יישומים מתקדמים על גבי מערכות Power מאפשרת להציג מהירות ריצה גבוהה יותר – בשבריר מכמויות החומרה הנדרשות בסביבות אחרות. השיא הקודם נרשם בעזרת 700,000 מעבדים במתקן של מחשב-על, הדורש שטח של כמעט מחצית מגרש כדורגל. השיא הנוכחי, דרש רק שתי ארוניות מסד של מערכות IBM Power Systems, הדורשות שטח שקול למחצית שולחן פינג-פונג".
השיא החדש מפריך הנחות שגויות הנשמעות מעת לעת, לפיהן השימוש במאיצים גרפיים לא יהיה יעיל ביישומים מורכבים, דוגמת סימולציות של מאגרי נפט – ומתאים יותר ליישומים פשוטים אותם ניתן לפרק בקלות רבה יותר לעבודה מקבילה, דוגמת בניית תמונה סייסמית. קנה המידה, המהירות והיעילות של התוצאות המוצגות עתה מאפשרים כעת גם לחברות נפט וגז קטנות ובינוניות לנצל מודלים ממוחשבים ולבצע אופטימיזציה של תהליכי ההפקה.
סימולציות של מיליארד תאים הן עניין נדיר בתעשיית האנרגיה – אולם החישובים בקנה המידה הזה הוצגו על מנת להמחיש את הבדלי הביצועים בין קוד חדש המבוסס כולו על מעבדים גרפיים (GPU), דוגמת זה של תוכנת ECHELON, ובין קוד שנכתב לסביבת מעבדים מרכזיים רגילים (CPU). תוכנת ECHELON ניתנת להרחבה מסביבת תחנת העבודה אל תצורת אשכול. היא מסוגלת להריץ מודלים על שרת בודד, או אפילו על גבי לוח מאיץ גרפי בודד NVIDIA P100, המותקן בתחנת עבודה שולחנית.
פריצת הדרך הנוכחית ממחישה את יכולותיהן של מערכותIBM Power Systems המצויידות בשבבי NVIDIA GPU להציג רמה חדשה של ביצועים גם בתחומים דוגמת חישובי זרימת נוזלים, מכניקה מבנית, מודלים אקלימיים ויישומים נוספים המשרתים במגוון תעשיות ייצור ובפעילות מדעית.