清華大學(xué)團隊蟬聯(lián)世界大學(xué)生超級計算機競賽總冠軍

　　不久前，由清華大學(xué)計算機系7名本科生組成的超算團隊，在南昌大學(xué)舉辦的2018ASC世界大學(xué)生超級計算機競賽（ASC18）中蟬聯(lián)總冠軍，這是他們第五次在這項賽事中奪冠。

　　ASC世界大學(xué)生超級計算機競賽于2012年由中國倡議發(fā)起，與2007年發(fā)源于美國的全球超級計算機競賽（SC超算競賽）、2012年起源于德國的國際超級計算機競賽（ISC超算競賽）并列為世界三大國際大學(xué)生超算競賽。清華大學(xué)超算團隊先后9次在這三大賽事中奪冠，而2015年他們更是包攬這三大賽事總冠軍，成為目前國際上唯一一支實(shí)現“大滿(mǎn)貫”的隊伍。

　　那么，這樣一支實(shí)力強悍、經(jīng)驗豐富的隊伍是如何練成的？

　　超算競賽并非純粹比拼運算速度

　　清華大學(xué)超算團隊主要由高年級本科生組成，規模10余人。在以往的比賽中，通常以5—6名大三、大四同學(xué)為參賽主力，大二同學(xué)則為替補隊員，以保證團隊建設的連續性。

　　超算競賽并非純粹比拼運算速度，部分賽題還要求在規定時(shí)間內完成運算的前提下盡可能減小功耗值。因此，比賽過(guò)程中設備計算速度并非越快越好，而是要盡可能平衡計算資源及應用運行參數，做到既能在規定時(shí)間內完成運算，又能在運行過(guò)程中保持穩定且盡可能小的功耗值。這一規則不僅考驗選手對超算系統構建的掌控能力，更要求他們有好的團隊協(xié)作和臨場(chǎng)應變能力。

　　ASC18清華大學(xué)參賽隊隊長(cháng)、計44班李北辰表示，為了應對比賽中出現的各類(lèi)具體問(wèn)題、優(yōu)化協(xié)同合作，他們一直保持團隊的多元化組成。隊員中既有擅長(cháng)軟件的，也有擅長(cháng)硬件的，彼此互為補充。在比賽題目準備過(guò)程中，成員們會(huì )多次向生物、化學(xué)、物理等有關(guān)領(lǐng)域的老師和同學(xué)請教，每周都會(huì )花費幾個(gè)小時(shí)進(jìn)行競賽題目的交流和討論，匯報問(wèn)題準備的進(jìn)展情況。

　　除了重視平時(shí)訓練、扎實(shí)進(jìn)行賽前準備外，超算團隊指導教師翟季冬認為，“清華大學(xué)計算機系在高性能計算、并行系統和計算機系統等方面提供了完整的教學(xué)體系，高性能計算研究所在超算領(lǐng)域所取得的多項科研成果，都對團隊的多次奪冠有所幫助。”多樣化的課程設置豐富了同學(xué)們的知識維度，而良好的實(shí)驗室氛圍、廣泛的研究領(lǐng)域成果、老隊員持續的經(jīng)驗傳承，則增強了成員們的實(shí)戰能力，這些都是清華大學(xué)超算團隊能脫穎而出的優(yōu)勢。

　　實(shí)力和應變能力在賽場(chǎng)上很關(guān)鍵

　　增強實(shí)力，打好“地基”很重要，但想最終奪冠，賽場(chǎng)上的應變能力也很關(guān)鍵。

　　ASC競賽要求各參賽隊伍在總功耗3000W的限制下，采用組委會(huì )統一提供的超算節點(diǎn)、高速網(wǎng)絡(luò )和自行配置加速卡等設備，完成超算系統搭建。在2014年舉行的ISC14超算競賽上，首次出現了強調優(yōu)化運算功耗的賽題。

　　翟季冬對2014年的這道賽題至今記憶猶新。當時(shí)競賽組委會(huì )現場(chǎng)公布了當次競賽的神秘應用賽題規則，要求參賽隊現場(chǎng)重新構建各自的超算系統，在規定時(shí)間內運行出正確結果，完成任務(wù)且運行過(guò)程中功耗值最小的隊伍可獲得滿(mǎn)分，其余成功運行出結果的隊伍根據和第一名功耗比例給分，沒(méi)有完成任務(wù)的隊伍得零分。

　　為了降低功耗，每個(gè)隊都會(huì )盡可能減少運行中的CPU核數、節點(diǎn)數等計算資源，同時(shí)對計算平臺進(jìn)行“瘦身”，如拆除平臺上的GPU加速卡和多余的內存條，在散熱條件允許的情況下拆除平臺上的風(fēng)扇等。“我們向比賽展商臨時(shí)要了一個(gè)非常低功耗的風(fēng)扇裝上，為的是保證在比賽的30分鐘之內保持機器的低功耗，但這樣很危險，因為我們可能在規定時(shí)間內跑不完數據。那次我們是在29分鐘過(guò)幾秒時(shí)拿到數據、提交結果。超過(guò)30分鐘，我們就只能得零分。”回憶起當時(shí)的驚險，翟季冬還心有余悸。

　　比賽的記憶不只這些，說(shuō)起與南非國家超算中心團隊的“掰手腕”，李北辰記憶也很深刻：“他們的實(shí)力不容小覷，每年跟南非隊的競爭都很激烈。”清華大學(xué)學(xué)生超算團隊與南非國家超算中心團隊多次在超算競賽中同場(chǎng)競技，對于超算背后的年輕人而言，強強對話(huà)的激烈競爭既是壓力，更是動(dòng)力。

　　《人民日報》（2018年05月28日12版）