超算賽隊分享：SC21歸來，期待ASC22

北京2021年12月16日 /美通社/ -- 隨著2021 SC大學生超算競賽（SC21）的結(jié)束，由中國ASC、德國ISC和美國SC三大國際超算賽事構(gòu)成的完整“2021賽季”隨之走向尾聲。同時，2022 ASC世界大學生超算競賽（ASC22）正式啟動全球報名，也昭示著新賽季即將開啟。對于一年來活躍于各大賽事的中國高校隊伍來說，在過去一年中有著怎樣的收獲和感悟？對新賽季又有著什么樣的目標和期望？聽一聽剛剛參加完SC21大賽的高校師生們怎么說。

特別的SC21競賽

“SC21競賽除Azure之外，新增了固定配置的Oracle云集群供隊伍使用。參賽隊伍需要在兩套平臺上比賽，這是今年新的體驗。”在SC21上帶隊完成SC競賽4連冠的清華大學代表隊指導老師翟季冬表示：“不同的競賽平臺意味著要采用不同的策略，像Azure平臺雖然在預算限制內(nèi)可以自由選擇計算資源，但對每支隊伍而言，最好是能預先對賽題進行分析，通過預估比賽過程中對各類計算資源的需求來選擇最優(yōu)配置。我們在權(quán)衡了各類資源的性價比后，最終選擇最適合自身的硬件配置并為它們安裝正確的軟件，同學們對軟硬件的深入了解奠定了取勝的基礎(chǔ)。”

SC21要求10支參賽隊伍在48小時內(nèi)，在賽事指定的競賽平臺微軟Azure云和Oracle云集群上，利用特定的硬件和團隊自由發(fā)揮的優(yōu)化策略，運行國際通行的基準測試及多個真實世界的科學工作負載，最終以各賽題總成績進行排名。SC21的賽題包括基準測試程序LINPACK、HPCG和IO500，應(yīng)用賽題為多尺度心臟模擬Cardioid、材料建模軟件包Quantum ESPRESSO、SC20論文復現(xiàn)題“大規(guī)模貝葉斯網(wǎng)絡(luò)并行學習框架”，以及比賽開始后公布的神秘應(yīng)用高能中微子物理中的圖像分類應(yīng)用Cosmic Tagger。

帶隊獲得SC21最高計算性能獎的南方科技大學范靖老師也認為，競賽平臺采用固定預算和固定配置相結(jié)合的方式，是SC競賽的一種創(chuàng)新。“這給比賽帶來了不少新鮮感和刺激感，學生們會有更多戰(zhàn)術(shù)層面的思考，這會直接影響到比賽的結(jié)果。”

每個競賽都有獨特的體驗

翟季冬認為：“SC競賽不僅是程序性能優(yōu)化的比拼，組委會也在借比賽的機會考驗選手的多方面素質(zhì)。比如說，組委會希望我們通過賽題接觸高性能計算領(lǐng)域的真實場景；在面試環(huán)節(jié)評委會以提問的方式，考察選手對應(yīng)用程序所在科學計算領(lǐng)域的了解程度；同時也借SC獨有的復現(xiàn)題培養(yǎng)參賽隊員們在科研中復現(xiàn)前人工作的能力，隊員們需要復現(xiàn)論文的實驗結(jié)果，并進行合理分析解釋。比賽進行時，我們不僅需要完成賽題任務(wù)，也要接待SC國際會議的參會者，通過海報等方式向他們介紹我們所做的工作。”

帶隊獲得SC21競賽亞軍的上海科技大學指導老師殷樹認為三大超算競賽都有自己獨特的賽事體驗，“SC競賽是限制預算，同學們在構(gòu)建比賽平臺的時候可以更有想象力，但有時候會帶來資源競爭的問題；ASC競賽和ISC競賽是限制功耗，可能偏向于傳統(tǒng)超算競賽，但如果考慮到當前各國普遍提出的‘雙碳’目標，會有很重要的現(xiàn)實意義。”

“三大超算競賽不同的賽制也帶來了不同的賽事體驗。”上海科技大學殷樹老師表示，SC的賽制是連續(xù)比賽48小時，有些類似“極限運動”的形式。在比賽期間，不僅考驗競賽平臺的極限運行，同時隊員們也會處于高度緊張的狀態(tài)，對隊員的體力、團隊分工以及快速解決問題的能力都有比較高的要求。而ASC和ISC會相對寬松，在比賽的間歇期，隊員們有很多的交流機會。“競賽不單純是對抗，交流對于學生們的成長也有非常重要的價值。”

雖然ASC、ISC和SC競賽有著不同的賽事體驗，但有一點是共通的，就是都希望通過競賽讓學生們了解超算與其他科學在現(xiàn)實中如何融合、促進知識面的擴大、激發(fā)對科學的熱情和創(chuàng)造力。在比賽中，學生們每完成一道高難度賽題的挑戰(zhàn)，都會收獲巨大的進步。像SC21中，清華大學代表隊認為挑戰(zhàn)最大的是現(xiàn)場公布的神秘應(yīng)用Cosmic Tagger，因為只有46小時去編譯、運行、優(yōu)化；上海科技大學代表隊最大的挑戰(zhàn)則來自Quantum ESPRESSO賽題，這道賽題涉及到物理學的第一性原理，學生們要花費很多時間和精力來理解這個可能是物質(zhì)世界最本源的概念；南方科技大學代表隊認為論文復現(xiàn)題最難，需要多做一些嘗試，會取得意想不到的收獲。

“ASC競賽是三大賽事中最先舉行的，是隊伍進行人員調(diào)整以完成新老傳承最重要的時機，同時較長的比賽周期也會給予隊伍充足的磨合時間，這對于人才的持續(xù)培養(yǎng)很重要。”對于已經(jīng)開啟全球報名的ASC22競賽，上海科技大學殷樹老師站在這樣的視角來看待。

對于ASC22新賽季的期待，清華大學翟季冬老師表示：“現(xiàn)在硬件發(fā)展速度非常快，我們期望ASC能帶給我們更新的平臺和參賽體驗。”而上海科技大學殷樹老師則表示：“我們會組建新的隊伍，首要目標是打進ASC22的總決賽。”南方科技大學范靖老師則希望同學們認真準備，取得比ASC20-21更好的成績。