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    188宝金博页面版: 使用GPU加速地震叠前时间偏移的方法

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    内容提示： 技术与方法№chni qiue and Metnod一种使用GPU加速地震叠前时间偏移的方法张清1，谢海波1，赵开勇1’ 2，吴庆1，陈维3，王狮虎3，迟旭光3，褚晓文2( 1．浪潮集团高效能服务器和存储技术国家重点实验室，北京100085；2．香港浸会大学计算机系，香港；3．中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，河北涿州072751)摘要：应用GPU通用高性能编程技术实现一种加速地震叠前时间偏移的新方法。该技术是地震勘探处理的常规流程，其核心算法具有计算密集、数据独立性强、并行性高等特点。通过性能剖析获得其计算热点，通过CUDA技术对其进行并行化改造，并利用CUDA的流技术实现CPU到GPU的异步传输。...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：25 | 上传日期：2016-05-22 23:44:48 | 文档星级：
    技术与方法№chni qiue and Metnod一种使用GPU加速地震叠前时间偏移的方法张清1，谢海波1，赵开勇1’ 2，吴庆1，陈维3，王狮虎3，迟旭光3，褚晓文2( 1．浪潮集团高效能服务器和存储技术国家重点实验室，北京100085；2．香港浸会大学计算机系，香港；3．中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，河北涿州072751)摘要：应用GPU通用高性能编程技术实现一种加速地震叠前时间偏移的新方法。该技术是地震勘探处理的常规流程，其核心算法具有计算密集、数据独立性强、并行性高等特点。通过性能剖析获得其计算热点，通过CUDA技术对其进行并行化改造，并利用CUDA的流技术实现CPU到GPU的异步传输。通过集群环境下的性能测试，应用GPU并行化的PSTM程序可明显缩短运行时间。关键词：叠前时间偏移；地震勘探；图像处理器；计算统一设备架构；流；并行计算中图分类号：TP303 文献标识码：AA method ofaccel erati ng pre- stackZhang Qi n91，Xi e Hai b01，Zhao Kai yong‘ 一，Wu Qi n91，Chen( 1．The State Key Laboratory of Hi gh Performance Server2．DepartmentofComputer Sci ence。Hong3．BGP，ZhuozhouAbstract：A novelmethod ofaccel erati ngPre- stack Ti meGPUprogrammi ng techni quesi spresented．PSTMi s thekey technol ogyi ngi ntensi ve，data i ndependentwi thhi sh paral l el i sm．Inthi spaper，wethekeyfuncti onby adopti ngCUDAprogrammi ng technol ogy．Key words：PSTM；sei smi c expl orati on；GPU；CUDA；stream；paral l el1 PSTM技术1．1 PSTM简介PSTM是复杂构造成像最有效的方法之一，能适应纵向速度变化较大的情况l l I，适用于大倾角的偏移成像1 2l 。PSTM经过多年研究，20世纪90年代初期开始初步应用，中后期在不少探区的地震勘探中发挥了重要作用．进入2l 世纪后开始了较为广泛的应用，目前部分处理公司和计算中心已把该技术作为常规软件加入到常规处理流程中，成为获取保幅信息实现属性分析、AVO／AVA／AVP反演和其他参数反演的重要步骤和依据。PSTM方法主要分为两类，即用于准确构造成像的PSTM和振幅保持PSTM，每一类方法都有两种实现方式：Ki rchhoff型和波动方程型，而目前工业界最成熟的是Ki rchhoff型PsTMl 3】。PSTM每输出一个地震道。就是《微型机与应用》201 1年第30卷第10期一次海鼍运算。以l ms采样、6 s数据为例，一个地震道的输出需要至少l 000万道甚至更多( 偏移孔径决定) 的输入道，每一个点要做两次均方根运算以及两次加法运算，振幅补偿两次乘法运算。如此计算下来。实现一道偏移需要1 000 000x6 000x2x( 平方+加法+乘法) 次数学运算，计算量和需要处理的数据量都极其巨大14—1。目前，人们往往使用大规模的服务器集群来进行叠前偏移处理，其原理是将数据先分配到各个CPU核上，然后由各个CPU核单独进行计算，最后将结果汇总输出。这种做法消耗了大量的时间、电力和维护费用。而且，随着人们对石油勘探地震资料处理的周期要求越来越短，精度要求越来越高，服务器集群的规模越做越大，在系统构建成本、数据中心机房空间、内存和I／O带宽、功耗散热和电力限制、可管理性、编程简易性、扩展性、管理维护费用等方面都面临着巨大的挑战。欢迎网上投稿WWW．pcachi na．eom87

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