從目前的技術發(fā)展趨勢和實際應用來看，石油物探對高性能計算提出了六點需求，其中部分也是高性能計算本身的發(fā)展趨勢。
第一，基于多核CPU技術的刀片服務器已經(jīng)成為高性能計算的發(fā)展趨勢。值得關注的是，排名全球第一的高性能計算機“走鵑”，采用的就是混合架構(gòu)，并且涵蓋了CELL芯片。
第二，GPU技術會給地球物理、高密度運算、可視化處理帶來新機會。GPU技術被證明是一項加快計算、可視化、圖像分析、模式識別、計算機視覺完美結(jié)合的技術。東方地球物理公司研究院（以下簡稱東方地球）也在做應用GPU技術的相關實驗，并且應用了768個節(jié)點。整個中石油一共用了7套系統(tǒng)做實驗，應用環(huán)境就是油田，并且目前已經(jīng)取得了一些進展。國外的一些同行公司也在應用了GPU的混合架構(gòu)上成功地開發(fā)了自己的應用軟件。隨著地震軟件商對GPU技術的支持，可視化處理解釋系統(tǒng)、疊前遷移數(shù)字建模的效率很可能會大幅度提升。目前這項技術存在的最大問題是很少有支持這個平臺的應用軟件。
第三，高密度、多路服務器技術將會成為地震處理和綜合解釋研究的新平臺。我們與專家交流后認為，四路服務器可能是比較合適的選擇，不僅胖節(jié)點可以采用多路服務器，包括東方地球現(xiàn)在進行的信息化建設也是采用多路服務器來作為一個大平臺，分區(qū)給不同應用使用。
第四，萬兆以太網(wǎng)將給高性能計算的發(fā)展帶來新生機。盡管目前由于成本太高，萬兆以太網(wǎng)和Infiniband的應用市場不及千兆以太網(wǎng)，但它們還是相當有競爭力的。1995年新興的網(wǎng)絡技術只能提供10兆以太網(wǎng)，到1998年，已經(jīng)發(fā)展成為千兆以太網(wǎng)，1999年更推出了萬兆以太網(wǎng)。如今，超萬兆以太網(wǎng)已經(jīng)脫離了實驗階段。有專家預測，到2011年~2018年的時候，網(wǎng)絡技術才會出現(xiàn)比較大的改進，萬兆以太網(wǎng)也會因為成本的降低而逐步替代目前的千兆以太網(wǎng)。
第五，高效能綠色數(shù)據(jù)中心建設會成為新熱點。現(xiàn)在各油田都在大規(guī)模擴充高性能計算機，所以數(shù)據(jù)中心的機房質(zhì)量問題成為備受關注的焦點。解決高能耗問題需要考慮多個方面，東方地球已經(jīng)在芯片、系統(tǒng)級、硬件級做了一些節(jié)能工作，同時還在基礎設施技能方面進行了很多嘗試。一是開發(fā)自適應的節(jié)能降耗軟件，動態(tài)調(diào)整服務器的狀態(tài)，這樣節(jié)能效果可以達到25%左右。東方地球擁有一萬顆CPU，如果所有服務器都安裝這一軟件，一年就可以節(jié)約電費200多萬元。二是應用虛擬化技術提供集中管理和移動辦公。過去，我們的辦公環(huán)境都是一人一臺終端，我們現(xiàn)在考慮采用瘦客戶機的方式，這樣不僅可以對終端進行集中管理，還可以節(jié)能。即使員工憑身份卡在異地上班，也可以沿用自己的工作界面和數(shù)據(jù)。三是，機房制冷模式結(jié)合通風方面的優(yōu)化設計，大規(guī)模采用水冷方式。我們可以看到，北京的一些大型數(shù)據(jù)中心也與國外一樣都采用機柜液體水冷的方法，包括曙光5000高性能計算機。
第六，復雜地震成像等技術的發(fā)展和應用將需要更多的CPU。現(xiàn)在國內(nèi)普遍采用的偏移方法從上世紀80年代常規(guī)的疊后偏移、1999年開始的“積分化”時間偏移，一直到現(xiàn)在的單層波振動偏移，與國外相比還是有一定的差距。現(xiàn)在我們正在實驗雙層波振動偏移，用了1024個核來做實驗。實驗結(jié)果表明，用一毫秒采樣數(shù)據(jù)的CPU計算計時，要比兩毫秒采樣的CPU計時多1.5倍，這兩者并不是呈線性關系。數(shù)據(jù)在增加，計算復雜程度也在增加，這樣對高密度空間采集、海洋勘探和多波的海量數(shù)據(jù)處理帶來了考驗。預測未來三年，東方地球用于地震數(shù)據(jù)處理的CPU核數(shù)至少要增加1.5倍。法國地球物理總公司（CGG）的發(fā)展規(guī)劃是明年達到“1個P”，也就是每秒千萬億次的計算能力。我們的規(guī)劃是，到2010年，東方地球的總核數(shù)達到10萬，運算能力達到CGG目前的水平。到2012年，我們的計算能力達到，三維時間偏移達到5萬平方公里，深度偏移達到1萬平方公里。
