【IT168 资讯】目前全球主要有三大大学生超算竞赛，即SC全球大学生超级计算机竞赛、ISC国际大学生超级计算机竞赛和ASC世界大学生超级计算机竞赛。这世界三大超算竞赛究竟如何运作?大学生超算竞赛有何吸引人之处?日前，长期追踪报道世界三大大学生超算竞赛的记者、OrionX首席分析师Dan在HPCwire网站(http://www.hpcwire.com)上发表了文章《Student Cluster Competition Coverage New Home》，对三大超算竞赛的比赛规则、运作机制等进行了详细介绍。以下是该篇译文。

　　各位超算竞赛的粉丝们，你们好!本文是众多有关世界大学生超算竞赛这一全球现象级事件的首篇报道。终于，对世界大学生超算竞赛新闻报道回归了天然的大本营：HPCwire。

　　本人Dan Olds，自20世纪90年代中期以来一直从事IT行业，2001年后担任IT行业分析师。自首次报道在新奥尔良举行的SC10世界超算大会的超算竞赛后，本人一直致力于世界大学生超算竞赛的新闻报道。

　　我的使命之一就是宣传该竞赛，并向本行业所有人士展示该赛事如何加强HPC教育，为行业注入新血液(虽然并非指字面意义上的“血”，但是这些赛事有时确实非常激烈，我可以告诉你更多的故事……)

　　为实现这一目标，第一步是将我的世界大学生超算竞赛系列报道带到HPCwire。我做出这一决定的最主要原因是HPCwire对该竞赛的高度重视及其在HPC技能和人才培养中所发挥的作用。

　　到底什么是世界大学生超算竞赛?

　　无论你是该竞赛的狂热追随者(观赛、赞助、参与等)还是第一次听说该竞赛，你一定会有一些疑问。

　　该竞赛有一些需遵守的规则和传统，这类似于板球、足球和世界空气吉他锦标赛。了解比赛规则和传统将让赛事更加有趣。

　　超算竞赛一般由本科生、甚至是高中生组成的队伍相互对抗，比较哪支队伍可组建、优化和调整出最快速的集群超级计算机。对参赛队伍的硬件的唯一限制是不得超过3000W功率。

　　目前全球主要有三大大学生超算竞赛：1)每年11月在美国举行的SC大会期间的大学生超算竞赛;2)每年6月在欧洲举行的ISC大会期间的大学生超算竞赛;3)每年春季在中国举行的ASC世界大学生超算竞赛。

　　这三大竞赛的某些规则是通用的。例如，功率限制均为3000W。竞赛一旦开始，参赛队伍将无法获得任何外界帮助。三大竞赛均要求参赛队伍运行HPCC基准测试和独立HPL(LINPACK)，以及一组实际的科学应用程序。

　　参赛队伍根据其系统性能以及结果的质量和精度获得分值。除运行基准测试和应用程序外，HPC专家组还对参赛队伍进行提问，以了解他们对系统及其执行的科学任务的理解程度。

　　三大竞赛均设置最高LINPACK性能奖、冠军奖以及一些其他奖项。每场竞赛有12至20支参赛队伍。SC和ISC超算竞赛分别在各大会的展厅内进行，而ASC超算竞赛经常在中国最大的超级计算机旁举办。

　　SC超算竞赛历史最为悠久，首届比赛于2007年举办。2012年开始的ISC至今已举办6届。ASC超算竞赛于2013年在上海举行。

　　虽然某些竞赛规则和程序通用，但也存在差异：

　　SC竞赛长达48小时，如同一场艰辛的马拉松。学生们周一早上开始进行HPCC和独立LINPACK测试，当天下午5点需得出结果。这通常很轻松;因为大多数的参赛队伍可多次运行基准测试，并可边运行边睡觉。周一晚上发布科学应用程序的数据集后才真正开始进行操作。应用程序和附带的数据集非常复杂，参赛队伍几乎不可能完成每项任务。从周一晚上到周三下午最终结果出来前，学生要一直努力工作，尽可能完成任务。能高效分配处理资源的参赛队伍将占据很大优势。

▲SC全球大学生超级计算机竞赛

　　ISC竞赛历时三天。第一天下午进行HPCC和LINPACK性能测试，第二天早上获得应用程序数据集。第二天和第三天完成当天的工作量，并在当天下午提交结果。通常情况下，数据集不会很大，因此不会花费太多时间来运行，学生将拥有大量时间来优化应用程序，从而获得非常好的性能。然而，组织者每天会发布未知的应用程序。由于参赛队伍并不知道应用程序将会是什么，无法提前准备。因此，团队合作、HPC以及科学知识非常重要。

▲ISC国际大学生超级计算机竞赛

　　ASC世界大学生超算竞赛相当于ISC和SC赛事的结合。比赛第一天，学生们依然要进行HPC基准测试(包括LINPACK性能测试)，然后拿到应用程序的数据集。但需在规定时间内提交各应用程序的结果，有时需要几个小时，有时需要一天以上。他们通常有足够时间来运行各应用程序，因此决胜之处在于是否能在运行中优化并获得比竞争队伍更好的性能。

▲ASC世界大学生超级计算机竞赛

　　学生超算竞赛充满了技术挑战，既有理论的学习，也有实操的学习，同时也乐趣十足。谁不想争分夺秒地组建HPC平台并在测试上打败对手呢?

　　竞赛是如何运转的?

　　三个组织均采用大致相同的流程。第一步是组建队伍，包括六名在校本科生(任何专业)和至少一名指导老师。每支参赛队伍向赛事管理者提交申请，回答有关“为什么参加竞赛”、“大学HPC和计算机科学课程”、“团队技能”等问题。几周后，选拔委员会将决定哪些队伍符合标准，哪些队伍需在下年重新申请。

　　在参赛前，被选中的队伍有几个月的时间做一些准备工作。他们需要寻找赞助商(通常是硬件厂商)并确保资金能够满足其基本预算。在ASC世界大学生超算竞赛中，这个过程相对容易，因为浪潮公司会为学生队伍提供所有硬件设备。

　　在其他竞赛中，赞助商通常也会提供最新和最好的装备、建议和一些行程财务支持等费用支持。顺便提一下，获得赞助商赞助并非一件十分艰难的事。大会主办单位或者其他一些赛事支持者(包括我)都会帮助参赛队伍联系供应商。

　　参赛前的其余时间用来设计、配置、测试、调试集群，并尽可能地学习即将面临的应用程序。然后，参赛队伍将这些系统带到赛场，并与其他参赛队伍在现场基准测试对抗中相互竞争。

　　在硬件方面是没有任何限制的。过去几年，我们看到传统CPU系统被CPU+GPU混合集群所取代。还有一些雄心勃勃的队伍使用直连式液体冷却模块甚至是全液浸冷却方式进行冷却。

　　参赛队伍带到赛场的装备数量或硬件类型是没有限制的。但需注意：所有运行设备的总功率不得超过3000W。

　　这一功率限制适用于所有计算节点、文件服务器，交换机、存储器以及除管理系统的PC之外的所有其他设备。为期三天的竞赛中不可出现漏洞即整套系统必须持续连通电源并持续运行。这意味着，不可使用休眠或暂停模式来降低群集的部分功率，从而减少电力负荷。仅当系统发生故障或挂机时才允许重启。如果超出功率限制，则参赛队伍将获得警告并可能被扣分。

　　在软件方面，团队可使用任何操作系统、集群或管理软件，但需确保配置能够承载所需工作负载。根据往年经验，绝大多数队伍均采用Linux系统，但也有例外，2010年和2011年，俄罗斯队伍采用Microsoft软件参加竞赛，并在于西雅图举办的SC11上赢得最高LINPACK奖。

　　极具吸引力的竞赛

　　对于像我一样的世界各地的数百万疯狂粉丝而言，这些竞赛非常引人注目。我经常听到学生们说“我学到了很多”。这不仅是指他们学到有关HPC系统和集群的知识，而是他们对科学与研究的认识。他们在谈论这些新知识和可以用它做什么时充满了渴望和热情，这种精神是可以非常感染人的。

　　对于一些参与者而言，参加超算大赛是人生中重大的转折点。这可帮助一些学生加强或改变自己的职业规划——有时甚至是一种根本性的改变。这些竞赛可带来实习甚至是全职工作机会。

　　对于许多本科生而言，这是他们首次接触超算的世界并认识到本行业或本研究领域的现有职业。看着他们，我开始意识到他们的机会非常多;这甚至侵入到我典型的愤世嫉俗世界观中。

　　参赛队伍的学校也可从竞赛中受益。一些大学将世界大学生超算竞赛作为跳板来设立更强大的计算机科学和HPC课程——有时会设立与竞赛相关的课程来帮助他们的队伍准备竞赛。同时，竞赛也使学校有机会宣传学生的成就，无论是否获胜，都可以将此作为宣传点。

　　被选中去参赛，这本身就是一项成就。随着这些竞赛得到更多关注，申请参赛的学校数量逐年增加。在中国举办的最近ASC竞赛中，共有近300支来自世界各地的参赛队伍。

　　除上述内容外，我认为这些竞赛引人注目是原因还包括它本身就具有很纯粹的乐趣。所有年轻人都非常友善，个性十足，即使他们之间存在语言沟通障碍。他们很热情、充满活力。他们非常想要获胜，但这就是竞争精神所在。我们可以看到，几乎每一年，每当某支参赛队伍的硬件在运输途中出现问题时，其他参赛队伍都乐于向他们捐献所需的硬件。

　　正是这种精神以及学生们对学习的热情和对比赛的享受真正定义了赛事。

　　关于作者：

　　Dan是OrionX的首席分析师之一，同时也是Gabriel Consulting Group(GCG)的创始人，担任该集团的首席分析师长达15年。该集团是一家从事IT研究和咨询的精品公司，其业务现已成为OrionX产品的一部分。

　　除服务器、存储器和网络技术外，Dan还紧随大数据、云端和HPC市场。他是负责报道和分析超算行业的国际大学生超算竞赛的联络人。

　　目前，2018 ASC世界大学生超算竞赛报名已经火热开启。登录http://www.asc-events.org/ASC18/，即可了解更多大赛详情。