大洋網(wǎng)訊 在近日舉辦的高性能計算領(lǐng)域的頂級會議——全球超級計算大會（SC21）上，中山大學(xué)超算隊，打敗伊利諾伊大學(xué)香檳分校、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等世界級計算機強校，斬獲首屆IndySCC冠軍。

參加本次比賽的隊伍root@sysu-scc是由來自中山大學(xué)計算機學(xué)院2018級計算機科學(xué)與技術(shù)的蘭靖、黃軒騰、張景潤，2018級軟件工程的邵文凱，2019級計算機科學(xué)與技術(shù)的林天皓，以及航空航天學(xué)院2019級力學(xué)的呂天翔組成。指導(dǎo)教師是計算機學(xué)院院長助理、超算中心副主任陳志廣老師和超算中心指導(dǎo)老師黃聃。

兩天一夜的鏖戰(zhàn)時間是最有限的資源

全球超級計算大會（英文全稱Supercomputing Conference簡稱SC）是國際超算領(lǐng)域的頂級會議，IndySCC是今年新增的學(xué)生高性能計算競賽項目。

比賽需要在1100W功耗（大約相當于18臺我們?nèi)粘Ｓ霉P記本電腦的功耗）和48小時的限制下，部署和優(yōu)化多個應(yīng)用，達到苛刻的精度和速度要求。

受疫情影響，比賽以線上的方式進行。

比賽需要運行3個科學(xué)計算應(yīng)用，除了賽前公布的分子動力學(xué)應(yīng)用Gromacs和并行密碼破解應(yīng)用John the Ripper之外，還有比賽開始后才公布的“神秘應(yīng)用”——有限差分算子加速庫Devito。既需要充分的前期準備，又得有靈活的臨場應(yīng)變能力。

比賽沒有劇本，取舍決定結(jié)局?！百惽拔覀冇忻鞔_的分工，每人跑對應(yīng)的題目。跑程序相當于一種搶占式調(diào)度，哪個能跑通，哪個跑得快，哪個跑出來性能好？要占著機器反復(fù)對某個應(yīng)用調(diào)優(yōu)，還是空出來交給隊友？這些都是我們現(xiàn)場做的取舍和選擇。所以，時間是最有限的資源?！鄙畚膭P回憶道。

奪冠，是每位隊員“滿功率運行”之后的水到渠成

超算比賽和所有體育競技項目的魅力相似，賽場上瞬息萬變，永遠不知道下一刻你的對手提交了怎樣的結(jié)果，永遠不知道下一刻是否會有新的情況出現(xiàn)。

“比賽開始之后，我們只能從主辦方公開的每個隊伍的實時功耗，推測其他隊伍的進度。根據(jù)數(shù)據(jù)曲線的特征，大體猜一下他們在跑什么應(yīng)用。觀察結(jié)果是，我們隊的機器有一段時間閑置率高了，所以就下意識地認為，其他隊伍機器用得更滿，成績可能更好，甚至一度懷疑是不是要排名倒數(shù)了?！标爢T邵文凱回憶道。

奪冠，是每位隊員“滿功率運行”之后的水到渠成?；仡櫧Y(jié)果公布時刻，隊長蘭靖說道：“頒獎時最感激的是隊友們，多虧隊友一直陪伴，一直‘carry’?！?/p>

成立9年的中大超算隊，為何戰(zhàn)功赫赫？

中山大學(xué)超算隊成立于2012年，近年來一直活躍在國內(nèi)外重大超算賽事中，已經(jīng)成為國內(nèi)外超算領(lǐng)域賽事中一支極具競爭力的隊伍，向世界展現(xiàn)中大學(xué)子的能力和風(fēng)采。

榮譽背后是中山大學(xué)計算機學(xué)院和國家超級計算廣州中心的實力支持。計算機學(xué)院以筑牢學(xué)科基礎(chǔ)、聚焦戰(zhàn)略前沿、推進產(chǎn)學(xué)研用作為辦院方針，踐行“理工結(jié)合、學(xué)科交叉”，聚焦重點發(fā)展方向，提升承擔(dān)國家重大戰(zhàn)略任務(wù)的能力。近年，中山大學(xué)計算機學(xué)科排名穩(wěn)步上升，2021軟科排行榜進入國際前50。

計算機學(xué)院的國家超級計算廣州中心是全世界用戶數(shù)量最多、利用率最高、應(yīng)用范圍最廣的超算中心之一。

中大超算隊在今年三大國際超算賽事中均斬獲佳績，也一直活躍在國內(nèi)外各大超算領(lǐng)域賽事中，僅在今年已5次登上領(lǐng)獎臺。

計算機學(xué)院構(gòu)建了涵蓋數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)課程、高性能計算基礎(chǔ)與實訓(xùn)課程、軟件工程基礎(chǔ)與實訓(xùn)課程的高性能計算人才培養(yǎng)課程體系，依托國家超級計算廣州中心，建設(shè)全球規(guī)模最大的高性能計算教育實踐平臺——“超算習(xí)堂”。學(xué)院充分發(fā)揮國家超算廣州中心在人才培養(yǎng)上的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生解決真實問題的能力，并鼓勵學(xué)生參與學(xué)科相關(guān)的競賽。

隊員進入隊伍的第一年，一般不安排參賽，先扎實地打下每一塊地基，從用零件搭建服務(wù)器，到安裝調(diào)試操作系統(tǒng)，再到高性能程序的優(yōu)化，培訓(xùn)是從低層的硬件向高層的邏輯逐步推進。

“祖?zhèn)鳌钡呐嘤?xùn)資料放在共享的服務(wù)器上，其中包含專題訓(xùn)練、歷屆比賽的題目和賽后總結(jié)、國內(nèi)外高性能計算的最新研究等等。

計算機學(xué)院在提供資金、場地和硬件支持之外，還提供了后勤方面的保障，例如給跨校區(qū)的學(xué)生安排臨時宿舍，方便隊伍依托于“天河二號”超算展開訓(xùn)練。隊伍的氛圍是相當融洽、有活力。

蘭靖說：“每有一個比賽，我們會新開一個文件夾，其中的每個子文件夾對應(yīng)一道題，解答和總結(jié)也會寫進去。這樣攢起來，就像是一種傳承。因為有時候，你能在一屆的超算比賽中，看到熟悉的'老伙計'?！?/p>

邵文凱也談道：“超算比賽的應(yīng)用涉及的大類其實是有限的，而且一個大類中的代表性應(yīng)用也就幾個，它可能隔幾年以各種各樣的形式出現(xiàn)在不同的比賽，就像這次比賽的Gromacs去年的ISC出現(xiàn)過。如果把這次做優(yōu)化的經(jīng)驗記下來，也許能給之后的隊員在其他的比賽上提供一些幫助?！?/p>

這支隊伍既年輕，又有沉淀的特質(zhì)。教練組的成員2015級計科超算豐光南和2017級計科吳坎都曾是從隊員成長到能挑大梁的隊長，留在本校深造后繼續(xù)擔(dān)任教練。豐光南開玩笑道：“在隊里提升了自己的眼界，還有幸為超算事業(yè)做出了指甲蓋大小的一點點貢獻?！?/p>

超算隊就如同小說中的主角團隊，一邊比賽，一邊進化。指導(dǎo)教師黃聃提到，超算隊每年除了固定會參加的三大賽（ASC、ISC、SC）之外，還會參加3-5次全國性的比賽，“這些比賽各具特色，共同點在于給出的問題都是源自現(xiàn)實，能給出更高效的解決方案、更優(yōu)的結(jié)果、更快的速度，才能拿到更高的排名?！?/p>

不只是比賽，更是自主研發(fā)的重要一步

超算隊帶來的，不只冠軍和榮譽，征程路上的點滴和收獲，為國爭光，才是他們一直在追求的東西。

加入超算隊后，隊員便仿佛點擊了倍速按鈕，進步神速。隊員們將所學(xué)的軟硬件知識應(yīng)用到真實場景中，解決實際問題，實現(xiàn)了從理論到實踐的階躍。在眾人面前清晰地表達解決方案，恰當?shù)鼗貞?yīng)評委的提問，國際賽事上全程用英文答辯，個人的綜合素質(zhì)得到顯著提升。

“參加國際性的比賽，學(xué)生們能了解到關(guān)于高性能計算集群這個領(lǐng)域，國際上最近在做什么，他們在想什么，國際上其他學(xué)校里的同齡人在做什么樣的工作、能做到多好。當大家掌握了系統(tǒng)領(lǐng)域的一些知識，將來無論是在做職業(yè)、人生大方向這些選擇的時候，學(xué)生會有更多的路可選。”黃聃說。

文、圖/廣州日報·新花城記者 林霞虹 通訊員 何宛儒、黃艷

圖由通訊員提供