[發(fā)明專利]三維聲波NPML算法的異構(gòu)并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910519994.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN112099936A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃興貴;皮紅梅;隆波;高暢;楊天福;李平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;任默聞

本發(fā)明提供一種三維聲波NPML算法的異構(gòu)并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法及裝置，其中，該方法包括以下步驟：確定已知異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)中的可用計(jì)算設(shè)備，根據(jù)所述可用計(jì)算設(shè)備構(gòu)建計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)中的可用計(jì)算設(shè)備包括CPUs、GPUs和加速器；根據(jù)三維聲波NPML算法中單炮的計(jì)算規(guī)模、計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備的內(nèi)存，為每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備分配對(duì)應(yīng)的計(jì)算任務(wù)；按照所述計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備分配對(duì)應(yīng)的計(jì)算任務(wù)，實(shí)現(xiàn)三維聲波NPML算法的并行計(jì)算，獲得單炮的地震模擬記錄數(shù)據(jù)。該方案縮短單炮的模擬計(jì)算總時(shí)間，增強(qiáng)應(yīng)用時(shí)效，提升單位時(shí)間效率，發(fā)揮異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)的最大計(jì)算能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三維聲波NPML算法的異構(gòu)并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法及裝置。

背景技術(shù)

三維聲波NPML算法正演是地震勘探采集方案設(shè)計(jì)中觀測系統(tǒng)分析的一種重要工具，由于它的計(jì)算工作量和分量數(shù)據(jù)量超大，在實(shí)際的應(yīng)用中，計(jì)算時(shí)間太長，中間數(shù)據(jù)過多，對(duì)計(jì)算資源要求很高，嚴(yán)重影響實(shí)際應(yīng)用。

現(xiàn)有三維聲波NPML算法的實(shí)現(xiàn)是采用同構(gòu)計(jì)算方法，即多機(jī)CPU或者多機(jī)GP(Graphics Processing Unit，顯卡的處理器稱之為圖形處理器)，雖然能夠發(fā)揮多機(jī)計(jì)算能力，但是單機(jī)的計(jì)算時(shí)效很低，功耗效能就更差了，單炮的模擬存在的問題：1)GPU實(shí)現(xiàn)，單炮模擬時(shí)間短但不能模擬較大的生產(chǎn)模型；2)CPU實(shí)現(xiàn)，單炮模擬時(shí)間較長無法承擔(dān)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。不能融合二者計(jì)算能力，分散了算力，不能很好地為生產(chǎn)服務(wù)，因此給觀測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析工作帶來了巨大的瓶頸問題，對(duì)工作效益造成嚴(yán)重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維聲波NPML算法的異構(gòu)并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法及裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中同構(gòu)計(jì)算造成的計(jì)算時(shí)效低、功耗效能差的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維聲波NPML算法的異構(gòu)并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法包括：

確定已知異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)中的可用計(jì)算設(shè)備，根據(jù)所述可用計(jì)算設(shè)備構(gòu)建計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)中的可用計(jì)算設(shè)備包括CPUs、GPUs和加速器；

根據(jù)三維聲波NPML算法中單炮的計(jì)算規(guī)模、計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備的內(nèi)存，為每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備分配對(duì)應(yīng)的計(jì)算任務(wù)；

按照所述計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備分配對(duì)應(yīng)的計(jì)算任務(wù)，實(shí)現(xiàn)三維聲波NPML算法的并行計(jì)算，獲得單炮的地震模擬記錄數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種三維聲波NPML算法的異構(gòu)并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)裝置包括：

可用計(jì)算設(shè)備確定模塊，用于確定已知異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)中的可用計(jì)算設(shè)備，根據(jù)所述可用計(jì)算設(shè)備構(gòu)建計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)中的可用計(jì)算設(shè)備包括CPUs、GPUs和加速器；

計(jì)算任務(wù)分配模塊，用于根據(jù)三維聲波NPML算法中單炮的計(jì)算規(guī)模、計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備的內(nèi)存，為每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備分配對(duì)應(yīng)的計(jì)算任務(wù)；

算法并行計(jì)算模塊，用于按照所述計(jì)算資源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、每個(gè)可用計(jì)算設(shè)備分配對(duì)應(yīng)的計(jì)算任務(wù)，實(shí)現(xiàn)三維聲波NPML算法的并行計(jì)算，獲得單炮的地震模擬記錄數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述所述方法。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有執(zhí)行上述所述方法的計(jì)算機(jī)程序。