超算赛队分享：SC21归来，期待ASC22

ralf 2021-12-17 16:06:08

随着2021 SC大学生超算竞赛（SC21）的结束，由中国ASC、德国ISC和美国SC三大国际超算赛事构成的完整“2021赛季”随之走向尾声。同时，2022 ASC世界大学生超算竞赛（ASC22）正式启动全球报名，也昭示着新赛季即将开启。对于一年来活跃于各大赛事的中国高校队伍来说，在过去一年中有着怎样的收获和感悟？对新赛季又有着什么样的目标和期望？听一听刚刚参加完SC21大赛的高校师生们怎么说。

特别的SC21竞赛

“SC21竞赛除Azure之外，新增了固定配置的Oracle云集群供队伍使用。参赛队伍需要在两套平台上比赛，这是今年新的体验。”在SC21上带队完成SC竞赛4连冠的清华大学代表队指导老师翟季冬表示：“不同的竞赛平台意味着要采用不同的策略，像Azure平台虽然在预算限制内可以自由选择计算资源，但对每支队伍而言，最好是能预先对赛题进行分析，通过预估比赛过程中对各类计算资源的需求来选择最优配置。我们在权衡了各类资源的性价比后，最终选择最适合自身的硬件配置并为它们安装正确的软件，同学们对软硬件的深入了解奠定了取胜的基础。”

清华大学代表队

SC21要求10支参赛队伍在48小时内，在赛事指定的竞赛平台微软Azure云和Oracle云集群上，利用特定的硬件和团队自由发挥的优化策略，运行国际通行的基准测试及多个真实世界的科学工作负载，最终以各赛题总成绩进行排名。SC21的赛题包括基准测试程序LINPACK、HPCG和IO500，应用赛题为多尺度心脏模拟Cardioid、材料建模软件包Quantum ESPRESSO、SC20论文复现题“大规模贝叶斯网络并行学习框架”，以及比赛开始后公布的神秘应用高能中微子物理中的图像分类应用Cosmic Tagger。

带队获得SC21最高计算性能奖的南方科技大学范靖老师也认为，竞赛平台采用固定预算和固定配置相结合的方式，是SC竞赛的一种创新。“这给比赛带来了不少新鲜感和刺激感，学生们会有更多战术层面的思考，这会直接影响到比赛的结果。”

每个竞赛都有独特的体验

翟季冬认为：“SC竞赛不仅是程序性能优化的比拼，组委会也在借比赛的机会考验选手的多方面素质。比如说，组委会希望我们通过赛题接触高性能计算领域的真实场景；在面试环节评委会以提问的方式，考察选手对应用程序所在科学计算领域的了解程度；同时也借SC独有的复现题培养参赛队员们在科研中复现前人工作的能力，队员们需要复现论文的实验结果，并进行合理分析解释。比赛进行时，我们不仅需要完成赛题任务，也要接待SC国际会议的参会者，通过海报等方式向他们介绍我们所做的工作。”

带队获得SC21竞赛亚军的上海科技大学指导老师殷树认为三大超算竞赛都有自己独特的赛事体验，“SC竞赛是限制预算，同学们在构建比赛平台的时候可以更有想象力，但有时候会带来资源竞争的问题；ASC竞赛和ISC竞赛是限制功耗，可能偏向于传统超算竞赛，但如果考虑到当前各国普遍提出的‘双碳’目标，会有很重要的现实意义。”

上海科技大学代表队

“三大超算竞赛不同的赛制也带来了不同的赛事体验。”上海科技大学殷树老师表示，SC的赛制是连续比赛48小时，有些类似“极限运动”的形式。在比赛期间，不仅考验竞赛平台的极限运行，同时队员们也会处于高度紧张的状态，对队员的体力、团队分工以及快速解决问题的能力都有比较高的要求。而ASC和ISC会相对宽松，在比赛的间歇期，队员们有很多的交流机会。“竞赛不单纯是对抗，交流对于学生们的成长也有非常重要的价值。”

虽然ASC、ISC和SC竞赛有着不同的赛事体验，但有一点是共通的，就是都希望通过竞赛让学生们了解超算与其他科学在现实中如何融合、促进知识面的扩大、激发对科学的热情和创造力。在比赛中，学生们每完成一道高难度赛题的挑战，都会收获巨大的进步。像SC21中，清华大学代表队认为挑战最大的是现场公布的神秘应用Cosmic Tagger，因为只有46小时去编译、运行、优化；上海科技大学代表队最大的挑战则来自Quantum ESPRESSO赛题，这道赛题涉及到物理学的第一性原理，学生们要花费很多时间和精力来理解这个可能是物质世界最本源的概念；南方科技大学代表队认为论文复现题最难，需要多做一些尝试，会取得意想不到的收获。

南方科技大学获得SC21最高计算性能奖