石油物探電子計算機是指用於石油地球物理勘探工作的電子計算機系統。電子計算機的套用對於石油物探技術發展起著關鍵作用。
基本介紹
類型和主要內容,發展歷程和趨向,
類型和主要內容
用於石油物探的電子計算機類型包括：
(1)個人計算機，是針對個人使用所設計的計算機，其價格、大小、能力均適合單個人使用。IBM相容型個人計算機(如Dell PC、聯想PC)和蘋果個人計算機都屬於個人計算機。
(2)工作站(英文名稱為Workstation)，主要面向專業套用領域，具備較強大的數據運算與圖形、圖像處理能力。工作站根據軟、硬體平台的不同，一般分為UNIX系統工作站和PC工作站，兩者在石油物探中均有廣泛套用。
UNIX工作站是一種高性能的專業工作站，具有強大的處理器和最佳化的記憶體、I/0(輸入/輸出)、圖形子系統，使用專有的處理器(Alpha、MIPS、Power、Sparc等)、記憶體以及圖形等硬體系統，以及專有的UNIX作業系統。PC工作站則是基於高性能的X86處理器之上，使用微軟公司的Windows NT及Windows2000、WINDOWS XP等作業系統，採用符合專業圖形標準(OpenGL)的圖形系統，再加上高性能的存儲、I/O(輸入/輸出)、網路等子系統，來滿足專業軟體運行的要求。
(3)超級計算機(英文名稱Supercomputer)，也稱超級伺服器或高性能計算機，是具有極快速計算能力的計算機系統。當前的超級計算機運算速度大都可以達到每秒萬億次以上。超級計算機硬體可以分三類：對稱多處理機、向量處理器和集群。對稱多處理機(英文名稱Symmetrical Multi Processing，簡稱SMP)是指在一個計算機上匯集了一組處理器，各處理機(英文名稱Symmetrical Mult卜Processing，簡稱SMP)是指在一個計算機上匯集了一組處理器，各處理器之間共享記憶體子系統以及匯流排結構。在向量處理器(英文名稱Vector Processor)中，CPU被最佳化以便快速處理向量數組的運算。在20世紀80年代到90年代早期，向量處理器系統一度在石油物探中得到廣泛套用(如，Cray計算機、IBM3090/VF、銀河計算機)。集群(英文名稱為Cluster)是最近幾年中在石油物探中套用廣泛的超級計算機(如，IBM、Dell、HP、曙光和聯想的集群計算機)。集群中的處理器通常被稱為節點，它具有自己的CPU、記憶體、作業系統、I/O子系統，並且可以與其他節點進行通信。在集群中，作業系統一般採用Linux作業系統，節點一般採用PC處理器，所以也被稱為LINUX集群，或PC集群。
在現代石油物探計算中心，一般通過網路連線一台或多台超級計算機以及許多工作站和PC。圖中展示了一個石油物探計算中心的計算機硬體典型配置：①用戶端的工作站、PC機都連線在LAN(區域網路)上，此外，列印伺服器和繪圖伺服器也連線在LAN上；②計算伺服器有IBM高端計算機和LINUX集群計算機，還有可配備SGI高端圖形計算機，連線可視化中心；③除了具有巨大計算能力的計算機外，有關的數據存儲一sAN存儲區域網，也處於中心的位置；④磁帶機和自動磁帶庫提供野外磁帶和存檔磁帶服務，以及分層次存儲管理、數據存儲移動和備份服務。
發展歷程和趨向
世界上最早用於石油物探的電子計算機是20世紀50年代初的“旋風”計算機。美國麻省理工學院的地球物理小組曾經使用“旋風”計算機處理Mobil石油公司的地震資料。“旋風”計算機的運算速度每秒只有35000次，記憶體僅4k位元組(k=1024)，是一台裸機，需要用機器指令編程(加、減、移位、讀、寫、傳遞、條件轉移、停機和邏輯操作等)，所有的地址和操作碼均用八進制數表示。中國最早用於石油物探的大型電子計算機是1973年投產的DJS—ll型計算機(150計算機)，每秒運算100萬次，記憶體768k位元組，是當時中國最高水平的積體電路計算機，配備有管理程式、語言編譯程式、彙編程式，以及專用的地震數據處理軟體。
石油物探電子計算機早期主要用於地震數據處理，20世紀80年代中期隨著工作站和個人計算機發展，電子計算機開始逐漸套用到石油物探其他領域，如地震資料解釋，地震數據採集，以及重、磁、電數據處理和解釋。例如，1984年出現地震互動解釋工作站，1994年出現地質解釋工作站。與此同時，石油物探計算中心的計算機能力有很大發展。下表展示東方地球物理公司研究院地震資料處理中心計算機能力的增長曆程。
