服务器 频道

超级计算的基地 ASC13亚洲超算的火种

  【IT168 评论】“一个软件性能可以提升多少倍?”

  华中科技大学给出的答案是60000倍以上。在4月举行的ASC13决赛中,华中科技大学夺得了BSDE单项比赛的冠军,经过他们改写和优化的BSDE软件性能提升了60000倍以上。大赛评审委员会主席、北京应用物理与计算数学研究所副所长莫则尧认为这一结果已经达到甚至超出了专业技术人员的水准。

  作为亚洲举办的首届国际性超级计算机大赛,ASC被视作与美国SC、德国ISC大学生超算大赛并驾齐驱的全球三大超算赛事之一,旨在推动亚洲国家及地区间超算青年人才交流和培养,提升超算应用水平和研发能力。该赛事由中国倡议成立,日本、俄罗斯、韩国、新加坡、泰国、中国台湾、中国香港等国家和地区的超算专家和机构联合发起和组织,并由浪潮集团主办。

  本次大赛共有来自中国、俄罗斯、韩国、印度等十几个国家及地区43所名校报名参赛,最终清华大学和台湾清华大学分获冠亚军,华中科技大学夺得MIC应用优化奖。

  各参赛队在赛场上频繁互动,他们有着不同的超算教育和计算机文化背景,他们之间交流探讨碰撞出很多新颖的思路,立足于此以点带线、以线带面,ASC未来将着力推进亚洲地区间超算交流和长远发展,实现拉动产业创新和科技创新的目标。ASC13也将作为一个火种,全面带动亚洲地区超级计算应用水平的提升。

  TOP500量变更需质变,突破应用是关键

  超级计算机被喻为“现代科学技术的大脑”,广泛应用于地球气候模拟、宇宙天体研究、基因研究、超高速飞行器设计等“高、精、尖”的前沿领域,是推动科技创新、经济发展、社会进步、国防安全的重要工具,是一个国家科技综合实力的具体体现。

  一个国家的超算实力与经济规模呈高度正相关的,如全球GDP最大的6个国家依次是美国、中国、日本、英国、法国、德国,上述国家也是全球超算规模的最大6个国家。目前亚洲GDP已经占到全球的27%以上,预计到2050年有望达到全球的50%.

  亚洲超算产业与GDP呈现了相仿的增长态势,自2008年以来,在全球超算TOP500排行榜中,亚洲各国占据的份额不断扩大,在2012年11月新发布的榜单中,亚洲占据91套,仅次于美洲和欧洲。

  莫则尧指出:“3年10倍,10年1000倍,超级计算机也有自己的摩尔定律,2012年11月的全球超算计算机TOP500排行榜中,性能最高”泰坦“理论峰值能力已经达到了2.7亿亿次,比2012年的TOP500冠军-天河1A快10倍多,但是如何把这些计算资源利用起来,这是一个普遍问题。”

  发展超级计算机应用,固然需要国家社会和企业不断加大相关投入,但是人才储备的匮乏是制约问题解决的瓶颈,在各个高校,计算化学、计算物理等计算机与其他领域的交叉学科的设置较少,学生在培养过程中,几乎没有接触超级计算机的机会,更谈不上动手操作。应用和人才双轮驱动、融合发展才能真正实现超算发展壮大。

  超算界的F1竞赛,年轻一代攀登科技制高点

  在校大学生是各个国家未来科技实力的主体,加强各国超算领域在校大学生的切磋交流是当前的重要工作。ASC13的成功举办,让我们看到在高校、以年轻大学生为切入点推动超级计算应用人才培养的积极作用和良好效果。本次大赛要求参赛队伍在总功率3千瓦的限制下,根据自己对超级计算机、对于应用软件的理解分别组建各自的超级计算机系统,大赛现场组委会统一发放测试算例文件,各个参赛队伍现场进行相关的应用测试和程序优化以及竞赛呈现。这个过程很像“F1竞赛”.

  说起“F1竞赛”,脑中会立即浮现出1个词语:“创新”,各车队在新科技的开发和应用让人们体会到速度的魅力。走进ASC13赛场,宛如走进了一场没有汽车嗡鸣声的F1竞赛,让我们体会到年轻大学生对超算的创新和热情。

  在开局第一场HPL比赛中,清华大学以7579Gflops的成绩拔得头筹,该成绩刷新了同类赛事中HPL测试的全球最高纪录。从历届国际的ISC、SC赛事来看,HPL最高成绩均未突破4000Gflops.

  在对潮流技术的应用创新方面,华中科技大学基于英特尔集成众核(MIC)架构的英特尔至强融核协处理器,成功对计算金融领域的BSDE应用进行了优化。在优化过程中,华中科大将应用热点中的多次计算任务合并成一次计算任务,并提到循环外,避免重复计算,使用访存的时间代替计算任务执行的时间。最终,与优化前的CPU串行程序状态相比,性能实现了6万倍以上的提升。其中300多倍来自并行化、向量化、访存等优化结果,200多倍来自对软件算法的优化。对此,莫则尧表示,这充分展示了年轻大学生的创新能力和对应用的深度了解。

  据悉,在BSDE应用算例中,清华大学、中山大学等代表队也取得了上万倍的加速比。由此看来,大赛对于超算顶尖人才的选拨和培养,起到了直接的推动作用。

  超算区域合作交流,从ASC13开始

  ASC13不仅是青年才俊施展才华的舞台,同时也是亚太地区超算业界区域合作交流的一次盛会。在经济和政治领域,亚洲有上海合作组织、东盟等多个交流合作平台,成为政治经济领域成为不可忽视的力量,在以超级计算机为代表的科技领域,虽然亚洲超算在整体实力上已经成为世界第三极,但是国家之间交流机制还在起步当中,跨国的交流活动还相对较少。相比之下,美洲和欧洲超算界已经形成了稳定成熟的交流机制,不仅有SC、ISC这样的大型展会交流活动,针对不同领域的超算经验技术交流也十分普遍。

  中国此番倡议举办ASC大赛,牵头建立亚洲建立超算交流与合作机制,让亚洲超算产业耦合度更高,与其他国家合作取得在人才、应用乃至技术合作等方面的共同进步,迎来发展的新局面,亚洲超算作为区域力量整体崛起也将改变全球超算格局。

  ASC13大赛专家委员会专家、新加坡A*star计算资源中心高级主任Marek michalewiz在接受记者采访时曾兴奋地说道,“在ASC,我们建立的是一个专家的基地,一个超级计算的基地,一个希望的基地。” ASC超算大赛会是一个火种,成为亚洲超算区域间规模化、制度化交流合作的开端。

0
相关文章