Igual a 1 milhão de celulares: o que faz o maior supercomputador do Brasil?

Como se faz para enxergar embaixo da terra? Um jeito é cavar sem saber direito o que encontrará no meio do caminho. Outro é emitir sinais, processá-los e gerar uma foto do que está sob nossos pés. É para otimizar esse segundo processo que o Brasil conta com o maior supercomputador da América Latina e de todo o hemisfério Sul.

O Fênix HPC é motivo de orgulho: é o 142º do mundo, segundo a última edição do Top500, projeto que detecta tendências na computação de alto desempenho. Ele está em operação desde março no bairro de Vargem Grande, no Rio de Janeiro, processando uma enorme quantidade de dados geofísicos para a Petrobras.

Por consequência de uma crise que reduziu o valor do barril de petróleo, a estatal passou muitos anos sem investir na renovação de supercomputadores que fazem esse trabalho específico. Mas gastou dezenas de milhões de reais para arrumar o novo equipamento, crucial para que a empresa opere de forma mais eficiente e gere mais lucros.

A extração de petróleo exige perfurações profundas que, como você pode imaginar, não consistem em começar a escavar em qualquer lugar no chão. Como explica Jonilton Pessoa, gerente geral de geofísica da Petrobras, estudos prévios são essenciais para que a busca pelo hidrocarboneto não seja feita às cegas.

"Para descobrir petróleo você não tem a imagem do que está perfurando. Vai em cima de dados geofísicos e do conhecimento geológico sobre aquela área. Onde tem uma área com potencial para hidrocarbonetos [compostos químicos como o petróleo e o gás natural], precisamos de uma ultrassonografia da terra", afirma.

Navios ou funcionários da Petrobras usam equipamentos emissores de ondas que geram os dados brutos para esse "ultrassom do solo". É para entender o que dizem essas ondas que a empresa usa o Fênix HPC, que processa e traduz essas informações em imagens das subsuperfícies da Terra.

Mas mesmo tendo 54 terabytes de memória RAM e 576 CPUs —segundo a Atos, empresa fornecedora do Fênix HPC, o poder dele é igual ao de 1,3 milhões de celulares da última geração— gerar essas imagens subterrâneas é um procedimento de meses ininterruptos de operação.

É nessa velocidade de processamento e na quantidade de energia usada para isso que está a importância das renovações periódicas de supercomputadores.

O processamento de uma área grande levava seis meses dentro da máquina - passa por várias etapas, mas levava por volta disso no supercomputador antigo [antecessor do Fênix na Petrobras]. No novo, reduz isso em três meses
Jonilton Pessoa, gerente-geral de geofísica da Petrobras

Antes de estrear o Fênix HPC neste ano, a Petrobras terceirizava ou realizava esse processamento geofísico com equipamentos do início da década, o que não é ideal, porque a Lei de Moore --regra informal sobre a evolução de processadores-- ainda vale para essa categoria da computação e torna os aparelhos antigos rapidamente defasados.

"A vida útil de um supercomputador costuma ser acima de cinco anos, mas um dos fatores mais importantes, em termos de custo, é o consumo de energia dos mesmos. Com a evolução da tecnologia, no decorrer dos anos, é possível ter a mesma potência de cálculo com um consumo muito inferior", conta Luis Casuscelli, diretor de big data e cibersegurança da Atos para América Latina.

Muito diferente de um PC caseiro

Em vez de um grande caixotão que fica no chão do lado de um monitor, o Fênix é enorme. São 11 compartimentos com 1,20 metros de profundidade, onde são instalados os servidores, switches e discos. A altura desses compartimentos é de 2,04 metros, com largura de 80 centímetros.

A atualização do equipamento da Petrobras teve como parâmetros as necessidades do setor de geofísica: um computador capaz de resolver equações complexas nessa área no menor tempo possível, com o menor consumo de energia possível.

Se você pensa que arrumar um novo supercomputador é que nem montar um PC poderoso para jogar videogame, está bem enganado. As peças não são compradas de forma avulsa: a Petrobras apresentou o que buscava em seu novo equipamento às fornecedoras e a Atos apresentou, pronta, a melhor solução.

Ligar o supercomputador também não é como inicializar um novo MacBook ou notebook com Windows 10. O gerente de geofísica da estatal explica que foram meses de "aquecimento" da nova máquina, que recebeu os algoritmos e passou por uma checagem para ver se tudo estava funcionando nos conformes, processo que teve desfecho positivo.

"Está funcionando muito bem. Estamos com um dado sendo processado e ocupando 90% dos GPUs dele. O resultado primário é que os processos que ele está executando são muito mais rápidos, eficientes e bem melhores que o computador anterior", conta.

O Fênix HPC ainda não rendeu frutos à Petrobras, mas concluirá seus trabalhos mais rápido que os antecessores (os modelos Grifo 4 e 6) e entregará resultados de melhor qualidade. Jonilton comemora que o Fênix está entre os 50 melhores do mundo na relação entre capacidade de processamento e consumo de energia.

Terminadas as equações e geradas as imagens que a Petrobras usa para perfurar poços, ou localizar onde pode haver petróleo, a perspectiva é que a empresa diminua os riscos operacionais —além de começar a produzir barris de petróleo mais cedo, já que o processamento geofísico é mais rápido.

"O benefício que isso traz é muito mais assertividade na produção e descoberta de hidrocarbonetos. Quando tenho essa produção mais acertada, vou gastar menos dinheiro perfurando poço e mais produzindo, porque coloquei em uma posição melhor. Toda exploração e produção é otimizada", afirma.

Jonilton não está satisfeito, já que o Fênix já está com quase toda sua capacidade ocupada e ele não quer que a empresa pare no tempo de novo. Por isso, o gerente de geofísica espera que a empresa invista em outros novos supercomputadores que deem conta da demanda e complexidade dos algoritmos que desvendam o que está debaixo da terra.

Petróleo não dá na árvore nem no céu, só onde você não enxerga. Foi assim que encontramos o Pré-Sal, Marlim, Roncador e tudo. Depende do geólogo e do geofísico, mas eles precisam de um meio para processar os dados
Jonilton Pessoa, gerente-geral de geofísica da Petrobras

Supercomputadores como o Fênix HPC são esse meio.

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