[发明专利]用于地震数据处理的计算加速的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及计算方法，尤其涉及用于地震数据处理的计算加速的计算机系统和计算机实现的方法。

背景技术

由于计算中所涉及的点的数量，包括三维（3D）和四维（4D）地震数据处理以及深度成像应用的地震数据处理通常是计算机和时间密集的。例如，在一次计算中会使用多达十亿个点（10⁹个点）。总的来说，点的数量越大，执行计算所需的时间周期越大。计算时间可以通过增加计算资源，例如通过使用多处理器计算机，或者通过在联网的分布式计算环境中执行计算来减少。

在过去的几十年里，实现了提高中央处理单元（CPU）速度，以提高计算机能力，从而满足地震勘测中的计算需求。然而，CPU速度达到了极限，并且进一步的提高变得日益困难。使用多核或多处理器的计算系统被用来提供前所未有的计算能力。然而，通过多核处理器的使用所获得的性能强烈依赖于软件算法和实现。由于缺乏CPU处理能力与软件并行化之间的交互或协同，常规的地球物理应用没有实现大的加速因子。

本发明解决关于以上所述的各种问题。

发明内容

本发明的一方面将提供一种用于地震数据处理的计算加速的计算机实现的方法。该方法包括：根据要处理的数据，定义处理器中的多个核的特定非统一存储器访问（NUMA）调度；以及通过所述多个核中的每一个核运行两个或更多个线程。

本发明的另一方面将提供一种用于地震数据处理的计算加速的系统。该系统包括具有多个核的处理器。根据要处理的数据，定义所述多个核的特定非统一存储器访问（NUMA）调度，以及所述多个核中的每一个核都被配置成运行多个线程中的两个或更多个。

本发明的再一方面将提供一种用于增加地球物理数据计算中的处理速度的计算机实现的方法。该方法包括：把地球物理数据存储在计算机可读存储器中；利用处理器对要处理的地球物理数据应用地球物理处理；根据要由处理器处理的数据，定义处理器中的多个核的特定非统一存储器访问调度；以及通过所述多个核中的每一个核运行两个或更多个线程。

尽管所提供的方法的各个步骤在以上段落中描述为按某种次序发生，但本申请不受其中各个步骤发生的所述次序的限定。事实上，在备选实施例中，各个步骤可以与上述或本文中描述的次序不同的次序执行。

当参考附图考虑以下描述和所附权利要求时，本发明的这些与其它目标、特征和特性，及操作方法与结构和部件组合的相关元件的功能和制造的经济性，都将变得更加显然，其中附图、描述和权利要求都构成本说明书的一部分，其中在各个图中相同的标号都指示对应的部分。在本发明的一种实施例中，在此所说明的结构性部件是缩小了的。但是，应当明确地理解，附图仅仅是为了说明和描述的目的而不是要作为本发明限制的定义。如在说明书和权利要求中所使用的，除非上下文清楚地另外指出，否则单数形式“一”、“一个”和“这个”也包括复数的所指对象。

附图说明

附图中：

图1是根据本发明的一种实施例、用于地震数据处理的计算加速的方法的逻辑流程图；

图2是根据本发明的一种实施例、用于实现地震数据处理的计算加速的方法的处理器的典型体系结构的简化示意图，其中所述处理器具有多个核；

图3是示出根据本发明的一种实施例、对典型数据集计算两维tau-p变换的不同方法之间的运行时间比较的条形图；

图4A是示出根据本发明的一种实施例、在没有加速的情况下典型的三维（3D）炮点聚束法对一个数据集的运行时间分布的条形图；

图4B是示出根据本发明的一种实施例、在有加速的情况下典型的3D炮点聚束法对相同数据集的运行时间分布的条形图；

图5是示出根据本发明的一种实施例、计算两维（2D）有限差分模型的不同方法之间的运行时间比较的条形图；

图6是根据本发明的一种实施例、代表用于实现所述方法的计算机系统的示意图；以及

图7是根据本发明的一种实施例、用于增加地球物理数据计算中的处理速度的计算机实现的方法的逻辑流程图。

具体实施方式