『INTERSECT』大型复杂油气藏数值模拟

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Golbez

Jing747 发表于 2015-11-18 09:41
有很多新特点啊，新速度，新语言编写（C++），新算法（CPR），新精度（千万级网格，千口井模型），新并行 ...

CPR可不是什么新算法啊，它的岁数比现在论坛中很多人的岁数都大，并且它在处理很多模型上有很多的局限性。


众所周知，数模的效率提高还不仅仅在应用某个算法上，包括代码的优化、变量的计算顺序优化、内存管理存取方式的优化等等这些都是加速的关键点。


INTERSECT目前和ECLIPSE还不能相提并论，而且为了满足用户的结果一致性要求，必须和ECLIPSE的结果一致，这就会带来新的问题。因为编过模拟程序（任何行业的模拟器，不光是油藏数值模拟）的人都知道，要让两个模拟器的结果几乎一致，两者的算法特别是对模拟时间步的选择、误差的处理都需要一致。从小模型还很难看出差别，但是对于收敛性差的模型，稍有不一致，两个模拟器就会算出很不同的结果，这是计算机硬件的特殊性决定的，不是谁能一厢情愿能改变的。如果两个模拟器算出来的结果完全一致，只能说在根本上算法没有改变。ECLIPSE维护了几十年的Fortran代码臃肿导致效率降低，而用C++重写INTERSECT时会避免一些重复代码，间接地会提高一些效率，但是不能解决根本性的问题。


更重要的是INTERSECT在并行处理上和ECLIPSE是一样的，完全用MPI实现，并没有创新。这意味着模拟器所有的代码都需要CPU负责执行，对于一个8核的电脑来说，如果使用8核的并行，在运行ECLIPSE或者INTERSECT时，CPU几乎完全占用，系统会明显变慢。同时，完全的MPI程序在对大规模模型及并行的处理上也有很大的局限性，如果不针对硬件进行代码优化，在理论上都很难达到线性的加速比，更别提超线性了。


全球的大量测试已经表明，tNavigator在效率上已经完胜架构较陈旧的ECLIPSE，而且在并行处理上使用SMP+MPI混合算法，针对对称多处理系统（简单来说就是目前的多CPU多核电脑）进行优化，直接减少轻PU的负荷，提高并行的效率30~40%，另外对于支持NUMA（Non-Uniform Memory Access ）架构的多CPU工作站，提速在50%以上。tNavigator对于硬件级别优化的提速比代码级别优化的提速更高，它的创始之初就是为了针对大型模型和并行集群的应用，而INTERSECT在这点上完全无法相提并论。


以上一点拙见，希望能抛砖引玉。

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