[发明专利]基于神威架构的油藏数值模拟GMRES优化方法及系统

说明书

本发明涉及油藏数值模拟技术领域，本发明公开了基于神威架构的油藏数值模拟GMRES优化方法及系统，包括：将油藏数值模拟压力方程离散后得到的压力线性方程组的求解任务，按系数矩阵的维度划分为若干个计算任务，并将计算任务并行分发至多个主核；每个主核将计算任务中热点函数的数据平均分发至从核，并调用从核进行热点函数计算；主核根据从核回传的计算结果，计算得到压力线性方程组的解。实现了两级并行和负载均衡，极大的缩短了计算时间。

技术领域

本发明涉及油藏数值模拟技术领域，具体的说，是涉及基于神威架构的油藏数值模拟GMRES优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

石油开采是重大项目，资金耗费较大，通常用油藏数值模拟来调整油藏模型、分析剩余油分布，且通过模拟油田的开发动态来评估开发方案风险系数。

然而，油藏地质模型的精细化、网格复杂化、井数目的增加、井模型的多样化会导致油藏数值模拟的时间较长，用普通的计算机或工作站进行模拟需要耗费几天甚至几个月时间，或者因为内存不足根本无法模拟，模拟速度成为数值模拟技术广泛应用的瓶颈。

发明内容

本发明为了解决上述问题，本发明提供基于神威架构的油藏数值模拟GMRES优化方法及系统，将油藏数值模拟的压力线性方程组的求解任务按系数矩阵的维度平均划分为多个计算任务，并行分发至多个主核，实现了进程级并行；并调用从核阵列函数，实现众核化；在从核上启动并进行计算，实现负载均衡，极大的缩短了计算时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供基于神威架构的油藏数值模拟GMRES优化方法，其包括：

将油藏数值模拟压力方程离散后得到的压力线性方程组的求解任务，按系数矩阵的维度划分为若干个计算任务，并将计算任务并行分发至多个主核；

每个主核将计算任务中热点函数的数据平均分发至从核；

主核调用从核进行热点函数计算，并根据从核回传的计算结果，计算得到压力线性方程组的解。

进一步地，所述从核在计算热点函数过程中，主核处于等待状态。

进一步地，在主核将计算任务中热点函数的数据平均分发至从核之前，进行从核线程初始化。

进一步地，采用直接存储器访问的非阻塞传输方式将数据从主存传输到从核的局存。

进一步地，所述热点函数包括Arnoldi过程和平面旋转变换过程的向量内积运算和2-范数运算。

进一步地，在进行所述向量内积运算时，每个从核把计算结果传输回主核，主核对从核传输回的计算结果，再进行一次累计求和操作。

进一步地，在进行所述2-范数运算时，每个从核把计算结果传输回主核，主核对从核传输回的计算结果，再进行一次累计求和以及开方操作。

进一步地，主核对从核传输回的计算结果进行累计求和时，采用向量化计算。

本发明的第二个方面提供一种基于第一方面所述的生物序列分析系统的生物序列分析系统，其包括：

任务分解模块，其被配置为：将油藏数值模拟压力方程离散后得到的压力线性方程组的求解任务，按系数矩阵的维度划分为若干个计算任务，并将计算任务并行分发至多个主核；

数据分发模块，其被配置为：每个主核将计算任务中热点函数的数据平均分发至从核；

计算模块，其被配置为：主核调用从核进行热点函数计算，并根据从核回传的计算结果，计算得到压力线性方程组的解。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：