油气勘探作为能源产业核心环节，长期受制于海外高端芯片、工业软件封锁，芯片、服务器、底层工具库多领域存在 “卡脖子” 隐患。中石化物探院联合北京算盘工业科技有限公司落地全栈国产化地球物理科研集群，打造自研 π-Frame 物探软件平台，彻底突破算力与软件性能瓶颈，为油气勘探数智化筑牢自主底座。
一、油气勘探行业三大核心业务痛点
当下国内石油工业数字化生产面临多重现实难题，制约勘探效率提升：
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海外技术封锁常态化，多领域卡脖子
高端芯片受限禁售，服务器、信息安全、底层软件均存在对外依赖风险，行业自主可控建设迫在眉睫。
自研油气工业软件性能存在先天瓶颈
国内自研物探软件配套的加速库、通信库、编译器长期依赖海外厂商，同等硬件条件下计算性能远不及国外产品，难以满足海量地震数据处理需求。
高负载场景难以稳定支撑全流程生产
油气勘探数据体量庞大，业务并发、负载强度高，原有算力架构无法覆盖全业务流程高精度测试，难以稳定支撑规模化生产运行。
二、全栈国产化解决方案：鲲鹏地球物理科研集群完整架构击
针对行业痛点，中石化物探院联合北京算盘工业科技搭建一体化国产化 HPC 集群，完整覆盖油气勘探采集、处理、解释、检测全流程调度管理，整套技术栈分层落地：
硬件底座
鲲鹏 Kunpeng920 7270E 算力硬件；
底层操作系统
国产化开源 openEuler 22.03 系统；
核心基础软件
自研 HPCKit 套件，包含 KML 数学库、HMPI 通信库、毕昇编译器；配套迁移开发工具链 DevKit；
上层业务载体
中石化物探院自研物探软件 π-Frame 平台。
整套方案由北京算盘工业科技完成软硬件适配、集群部署与调试，打通从底层芯片到行业专用软件的全链路国产化适配。
三、实测性能对比：国产自主算力大幅超越传统进口 x86 架构
项目针对地震资料处理核心模块开展标准化对照测试，以传统 Intel 6336Y进口 x86 服务器作为对比基准，测试数值代表任务运行耗时（单位：分钟，耗时越短代表运算性能越强）。针对 129GB 数据量的 PSTM 核心模块，传统 x86 架构完成运算需要 102.75 分钟，国产自主算力集群仅需 19.07 分钟，性能提升 4.38 倍；针对 516GB 数据量的 Shun7 业务流程，传统架构耗时 734.78 分钟，国产集群缩短至 139.73 分钟，运算效率提升 4.25 倍；针对 529GB 数据量的 Gd3d 业务流程，传统架构完整运算耗时长达 1817 分钟，国产集群仅需 384 分钟，性能提升 5.8 倍。
实测数据显示，时间域地震资料处理全部关键模块综合运算性能提升 4 倍以上，超大体积物探数据处理效率实现跨越式提升；同时多轮测试验证，国产集群输出数据精度与传统进口 x86 架构完全保持一致，高负载长时间运行稳定可靠，为行业大规模落地自主算力打下坚实基础。
四、方案落地三大核心客户价值
夯实行业自主创新能力，全面提升国产化水平
依托鲲鹏 HPC 硬件、openEuler 国产系统、自研 HPCKit/DevKit 工具链，完成自研 π-Frame 物探软件首次全栈国产化适配，摆脱海外底层软件、芯片依赖，构建油气勘探自主可控算力体系。
算力性能领跑行业，大幅缩短勘探处理周期
海量地震数据处理任务耗时大幅压缩，核心业务模块运算效率提升 4-6 倍，原本需要数天完成的物探解析工作，如今可在更短周期内交付，有力支撑油气勘探生产提速。
计算结果精准统一，支持大规模工业化落地
所有业务模块、完整流程的输出数据精度与传统 x86 架构保持一致，集群长时间高负载运行稳定，为油气行业大规模普及国产化自主算力提供可靠实践依据。
能源行业数字化自主可控是长期发展刚需，本次中石化物探院与北京算盘工业科技联合打造的鲲鹏国产化物探集群，实现硬件、系统、底层工具、行业软件全链条国产化落地，为油气、地球物理勘探领域算力升级提供可复制的标杆方案。未来国产化 HPC 算力将持续赋能能源行业数智转型，以自主计算底座支撑更先进的数智能源世界。
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