Tecnologia é usada na construção de imagens do subsolo para mapeamento e manutenção de reservatórios
Petrolíferas são donas de 20 dos 500 supercomputadores mais potentes do mundo, segundo a TOP500, projeto elaborado por acadêmicos e centros de pesquisa que ranqueia as 500 máquinas com melhor desempenho no teste Linpack. O levantamento considera a edição de junho de 2026 da TOP500. As companhias podem operar outros equipamentos que não foram submetidos ao teste elaborado pela organização e, por isso, não aparecem na lista.
Só a Petrobras tem 7 supercomputadores listados. A tecnologia é considerada estratégica. Supercomputadores são usados, sobretudo, para localizar e administrar reservatórios de petróleo.
Apesar do elevado número de HPCs (sigla em inglês para Computador de Alto Desempenho), a soma da capacidade total das máquinas sob custódia da Petrobras é inferior à de 2 de seus concorrentes. A Eni tem 3 supercomputadores na lista, mas acumula um poder de processamento muito acima das outras petrolíferas: 1.085 petaflops. A empresa também é dona do HPC7 e do HPC6 que figuram entre os 10 mais capazes do mundo, em 6º e em 8º lugar do ranking, respectivamente.
A ExxonMobil aparece na sequência, com duas máquinas que somam 190,3 petaflops. A Petrobras ocupa a 3ª posição entre as empresas do setor, com capacidade conjunta de 121,6 petaflops.
Além da Eni, da ExxonMobil e da Petrobras, a SaudiAramco —produtora de petróleo mais lucrativa do mundo—, a francesa TotalEnergies, a tailandesa PTTEP e a britânica BP —cujo HPC fica nos Estados Unidos— têm supercomputadores listados entre os 500 mais potentes do planeta.
Em conjunto, os equipamentos das 7 petrolíferas identificadas no ranking somam cerca de 1.493 petaflops de capacidade máxima de processamento. O montante é equivalente a capacidade de processamento de cerca de 7,5 milhões de notebooks convencionais.
ESTRUTURA ESSENCIAL
O especialista em processamento sísmico da Petrobras, Daniel Thomé de Paula, explica que os HPCs são parte integral da infraestrutura de exploração de petróleo porque perfurar um poço exige investimentos elevados. Antes de iniciar a operação, as empresas precisam reduzir as incertezas sobre o que existe abaixo da superfície e avaliar se há uma oportunidade exploratória que justifique o custo da perfuração.
No mar, barcos especializados emitem ondas sonoras que atravessam a água e penetram no subsolo. Os sinais são refletidos pelas diferentes camadas de rochas e captados por sensores. O material coletado, porém, é composto por bilhões de registros que, em sua forma bruta, não podem ser interpretados diretamente por geólogos e geofísicos.
Os supercomputadores aplicam modelos matemáticos sobre esses dados para reconstruir o caminho percorrido pelas ondas e transformá-las em imagens da subsuperfície. Com isso, os técnicos podem identificar estruturas geológicas, avaliar potenciais reservas e decidir se recomendam a perfuração de um poço.
Daniel compara o processo com um golfinho. Ele explica que o animal caça por ecolocalização. O golfinho faz um “clique”, diz, que reflete no peixe e retorna para a posição mamífero. Ao escutar o clique, o animal processa “em sua cabeça” e entende que aquele clique está relacionado a um peixe a uma determinada distância, indo para um lado específico.
“Essa transformação do clique numa imagem mental do golfinho é o que o supercomputador faz: ele transforma esse sinal sísmico numa imagem”, diz o especialista.
Depois da descoberta, a tecnologia continua sendo usada para acompanhar o comportamento dos reservatórios. Conforme o petróleo é extraído, os fluidos se deslocam, há acúmulo de água e as condições internas do campo se modificam. As simulações ajudam a decidir onde perfurar novos poços, onde injetar água e quando alterar o plano de desenvolvimento.
Esse processamento só é possível porque os supercomputadores reúnem diversos servidores de alta capacidade, que por sua vez estão equipados com processadores de última geração, grandes volumes de memória, placas gráficas e redes de comunicação de alta velocidade.
Segundo o consultor de HPC da Petrobras Guilherme Silva Vilela, a máquina divide problemas matemáticos em partes menores e depois os distribui entre os computadores que compõem o sistema. Cada equipamento processa uma parcela do cálculo e se comunica com os demais para que, ao final, os resultados sejam reunidos.
“Um supercomputador é uma junção de vários computadores, todos eles poderosos, que se comunicam para cada um resolver um pedaço do problema e, no final, conseguir, em um tempo hábil, o resultado esperado”, afirma.
Daniel Thomé de Paula (em cima), especialista em processamento sísmico, e Guilherme Silva Vilela, consultor de computação de alto desempenho da Petrobras, atuam no desenvolvimento e na operação de supercomputadores usados pela estatal
De acordo com os especialistas, a Petrobras investe nesse tipo de infraestrutura praticamente desde o início de suas atividades. O primeiro centro de processamento digital da estatal foi criado na década de 1960. Antes disso, a companhia já mantinha uma estrutura de processamento analógico voltada à exploração.
A companhia também realizou os primeiros testes com GPUs para processamento sísmico em 2006 e 2007 e colocou sua primeira máquina de produção com placas gráficas em operação em 2008. Segundo Guilherme, a mudança multiplicou por cerca de 10 a capacidade de processamento, ao mesmo tempo que reduziu a quantidade de equipamentos necessária e o consumo de energia.
Hoje a Petrobras concentra uma parte significativa de seus recursos para projetar supercomputadores capazes de movimentar volumes gigantescos de dados sísmicos. Além das 7 máquinas listadas pelo TOP500, a companhia ainda tem outros HPCs de menor porte.
Daniel ainda afirma que o ranking não é a maneira adequada de comparar supercomputadores voltados para os fins propostos pela Petrobras.
O teste Linpack, usado pela TOP500, mede a velocidade na resolução de sistemas complexos de equações lineares, com cálculos de dupla precisão que privilegiam comunicação constante entre todos os servidores da máquina. O processamento sísmico, porém, exige sobretudo alta capacidade de leitura e gravação de arquivos, além de usar, em geral, cálculos de precisão simples e comunicação mais concentrada entre servidores próximos.
“É como se você tivesse projetado um carro 4×4 e o colocasse numa pista de Fórmula 1 para ver qual é a sua velocidade máxima. Não é o seu terreno, não é para aquilo que foi planejado”, diz.
INVESTIMENTOS NO SETOR
O processamento tem um custo elevado e exige a renovação periódica da infraestrutura. O Harpia, maior supercomputador da Petrobras, entrou em operação em 2025 para substituir sozinho o Fênix, o Atlas e o Dragão. Com desempenho de 75,2 petaflops no teste Linpack, a máquina ocupa a 37ª posição na edição de junho de 2026 da TOP500.
Segundo Guilherme, os supercomputadores da companhia têm ciclo de vida planejado de cerca de 6 anos. Antes de cada substituição, a Petrobras avalia a demanda de processamento prevista para todo o período, considerando os algoritmos que pretende executar, as novas áreas exploratórias e a necessidade de ampliar ou apenas manter a capacidade existente.
O tamanho do investimento também depende de fatores econômicos. Daniel afirma que o preço do barril de petróleo influencia quanto se justifica gastar em equipamentos voltados à exploração. Quanto maior o retorno esperado com novas descobertas, maior tende a ser o espaço econômico para ampliar a capacidade computacional.
A decisão também considera o preço e a disponibilidade dos componentes. Segundo os especialistas, a instabilidade no mercado de hardware e a escassez de peças, como memórias, podem encarecer os sistemas ou limitar o tamanho das máquinas. Por isso, mesmo com demanda constante por mais processamento, a companhia procura dimensionar os equipamentos para atender às necessidades sem gerar desperdício financeiro.
