國際大學(xué)生超級計算機競賽,清華奪ASC、ISC、SC三項超算比賽大滿貫

美國當(dāng)?shù)貢r間 11 月 15 日，2018 國際大學(xué)生超級計算機競賽（SC2018）中，清華大學(xué)計算機系超算團隊奪得總冠軍，總分 88.398 分（滿分 100 分）。

至此，在 2018 三大超算競賽 ASC、ISC 和 SC 中，清華大學(xué)超算團隊包攬了全部三項競賽的總冠軍，實現(xiàn)了繼 2015 年之后的又一次“大滿貫”。

更為明顯的是，中國高校已成為公認(rèn)的“種子”強隊。據(jù)統(tǒng)計，在 ASC 競賽歷史中的總冠軍全部由中國高校包攬；而在 SC 競賽中除了清華大學(xué)外，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、***清華大學(xué)也曾摘得冠軍。

中國高校在超算競賽的優(yōu)異表現(xiàn)，除了近年來硬件技術(shù)的提升與普及，還有中國院?；蚩蒲袡C構(gòu)在超算課程培養(yǎng)上的投入。2015年起，中山大學(xué)相繼成立了超算學(xué)院、超算應(yīng)用研究院和大數(shù)據(jù)研究院；2017 年，上海大學(xué)計算機學(xué)院聯(lián)合掛牌成立了上海超級計算機中心，這是國內(nèi)第一個面向社會開放，實現(xiàn)資源共享的高性能計算公共服務(wù)平臺。

▌亞洲、德國、美國成為超算三大聚集地

據(jù)了解，ASC、ISC 和 SC 分別被列為亞洲、德國、美國的三大國際大學(xué)生超算賽事，為全球大學(xué)生愛好者提供了一個施展才華與學(xué)習(xí)交流的平臺。

隨著參賽陣容和影響力的逐漸擴大，賽題的設(shè)置也增加了不少難度。以此次剛剛落下帷幕的 S2018 為例，

要求參賽隊伍在總功率 3000 瓦的限制條件下，自行搭建計算集群并在集群系統(tǒng)上進行 6 個應(yīng)用程序的性能比拼。在 48 小時的競賽中完成超算集群的性能基本測試 HPL（高性能線性系統(tǒng)軟件包）和 HPCG（直譯為高性能共軛梯度），大規(guī)模機器學(xué)習(xí)，核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的穩(wěn)態(tài)求解與模擬，論文復(fù)現(xiàn)——特大地震模擬，現(xiàn)場公布的神秘應(yīng)用等內(nèi)容。

據(jù)現(xiàn)場記者的報道：“隊員們要對計算機硬件本身和軟件的優(yōu)惠有極強的把握，同時對比賽策略做出抉擇以及對比賽結(jié)果擁有正確的預(yù)期。”這無疑表明超算大賽考察著的將是參賽者的全方位能力。

超級計算（supercomputing），也稱高性能計算（high-performance computing），是研發(fā)超級計算機及其軟件和應(yīng)用的領(lǐng)域?！队嬎銠C科學(xué)技術(shù)百科辭典》中是這樣解釋的：“具有非常高的運算速度，有非?？於萘坑蟹浅４蟮闹鞔鎯ζ骱洼o助存儲器，并充分使用并行結(jié)構(gòu)軟件的計算機。”

簡而言之，超算追求的是在計算速度、存儲容量等方面做到一個任務(wù)的極致。目前主要在天氣預(yù)測、污染檢測與防控、石油勘探與地震預(yù)測、工程仿真、天體物理建模、納米材料研發(fā)、生物制藥與基因?qū)Ρ取⒋笠?guī)模人類組織行為、核爆炸模擬、動畫效果渲染等領(lǐng)域發(fā)揮一定的作用。據(jù)了解，不同國家的超算平臺也開始了對人工智能、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)方面有關(guān)超算的相關(guān)研究。

▌中美超算霸榜Top500強

資料顯示，在 2018 年 11 月最新公布的全球超級計算機 500 強中，中國共有 227 臺上榜，而在 14 年前，中國上榜的計算機只有 19 臺。

圖：全球超級計算機 500 強前 10 名

其中，由美國能源部投資的、IBM 和 Nvidia 聯(lián)合建造的超級計算機 Summit（頂點） 憑借其每秒 12.23 億億次的浮點運算速度、以及接近每秒 18.77 億億次的峰值性能，取代了連任榜首的中國神威·太湖之光。此次排名第二的則同樣是來自美國的 Sierra，擠掉了中國的天河 2 號。此前的 5 年里，中國超算一直盤踞榜首。

回顧歷史，中國超算的能力很早就開始凸顯。早在 1983 年 12 月 22 日，中國第一臺每秒運算達 1 億次以上的計算機“銀河”就在長沙研制成功。2010 年，中國天河 1 號首次問鼎 Top500。

可以看出，以中國、美國為代表擁有著非常大的超算市場與技術(shù)儲備。在超算這一領(lǐng)域，也已變成中、美等少數(shù)幾個國家之家間的激烈競爭，尤以人才、技術(shù)儲備、生態(tài)構(gòu)建等方面為核心競爭力。而且，如何構(gòu)建一個健康且有持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ纳鷳B(tài)或許比競賽、名次本身更困難也更重要。