今年中國超算領域有點不尋常。從全球看,正當圈內還在圍觀為中美誰將最先研制出E級超算時候,半路殺出來個日本“富岳”,這個基于ARM處理器實現的眾核系統一舉超過美國超算“Summit”和“Sierra”,日本超算在全球第一超算的“寶座”爭奪中成功“偷襲”。再看國內,面對“富岳”的橫空出世,除了一片驚嘆聲之外,中國超算圈顯得較為淡定,尤其中國超算研制的“三駕馬車”顯得比較平靜,仿佛無意再去競爭“天下第一”。但有一個情況引人注意,那就是關于超算應用,圍繞超算應用的各類競賽此起彼伏。

這不,2020年ASC世界大學生超算競賽剛宣布今年停辦(與2021年合辦),由ACM中國高性能計算專委會主辦的首個國際性超算競賽——“ACM中國”國際并行計算挑戰賽宣布啟動,簡稱IPCC。

一、大賽“生面孔”的四大亮點

相比剛剛結束的其他幾個同類競賽,IPCC 還是個生面孔。但是作為“新人”的IPCC,今年首屆競賽的起點和立意并不低。首先,IPCC是一項國際性并行應用競賽。ACM中國對IPCC大賽全程指導,并由ACM中國高性能計算專家委員會參與主辦。這并不容易。目前受疫情全球流行及全球格局變化雙重影響,還要去舉辦一項國際化賽事,彰顯了我們“越困難越開放”的決心。而另一方面,中國超算也的確需要跟國際先進水平和人才交流。

IPCC大賽在剛起步階段,國際化程度可能還不夠,但路需要一步一步走。說起來,除了歷史悠久的ACM-ICPC,國際計算機學會(ACM)不常舉辦賽事。此次ACM中國出手,IPCC大賽可以依托ACM的國際影響力,逐步邁開其國際性大賽的步伐。其次,IPCC是一場“云”上的超算應用比拼。云上參賽的好處多多,尤其值得一提的是,各國參賽選手只需登錄網端就能參與,便捷、高效,大大降低了參賽門檻。

以世界大學生超算競賽(SC大賽)和國際大學生超算競賽(ISC大賽)為例。要參加這類大學生超算競賽,至少要提前幾個月就要著手準備:不僅機器要尋求廠商的贊助,還要自己動手搭建,團隊中必須要有懂硬件的行家。這還不算,有時候還得準備2套作品從而有備無患。到參賽階段,不僅人要到場,機器還要過進出海關這一關。

這也是IPCC這類賽事與SC等競賽的不同之處。IPCC大賽專注于并行計算應用,參賽者可以專注于開發和調優,計算的部分更省心。第三,IPCC將提供參賽者使用國內頭部的通用算力平臺。IPCC大賽的算力平臺由賽事承辦單位“北京北龍超級云計算有限責任公司”(簡稱北龍超云)提供。北龍超云是“北京超級云計算中心”的實際運營主體。成立于2011年的北京超級云計算中心,由中國科學院和北京市政府共建;牽頭方是中國科學院計算機網絡信息中心,運營方即北龍超云。

不同于“天河二號”和“神威·太湖之光”,北京超級云計算中心很少刷存在感。但就是一句“讓計算不排隊”,該中心打造出隨需動態擴容的服務模式,在2年時間內通用CPU已經超過27萬核,通用算力規模達到10P,妥妥地國內頭部通用算力平臺。AMD中國區企業與商用事業部技術總監劉文卓親口披露,當AMD去年剛剛發布“羅馬”的時候,中國第一個客戶就是北京超級云計算中心。并且,AMD在中國設立的公司“超威半導體產品(中國)有限公司”也是本次大賽的主辦單位之一。

二、中國超算競賽的“春秋時代”

IPCC大賽、中科院“先導杯”大賽的加入,正在讓國內原本并不熱鬧的并行計算應用氛圍“熱”起來。

說起這個變化,中科院計算所研究員、中國計算學會高性能計算專委會秘書長、ACM中國高性能計算專委會主席張云泉是一個繞不開的人。近幾個月來,張云泉的身份先后分別是第四屆CPC評審委員會主席、第八屆PAC評審委員會主席、“先導杯”評審委員會委員、IPCC評審委員會主席。這些賽事,都是他“看著出生和長大的孩子”。

“我現在對辦比賽有點上癮。”張云泉直言。他說,直至今天,超算給人感覺仍然是有點“高大上”,并沒有徹底“出圈”;而要推廣和普及超算,就得不斷攪動超算這個“池塘”,讓它有動靜、有聲響,而舉辦超算相關的并行應用賽事就為了讓這件事更有效率。“通過大賽,可以把各方力量都集中在一個平臺上。”張云泉說,賽事可以集合超算上下游的廠商、用戶、人才,大家在同一個平臺上,既有利于超算產業人才培養,也可以促進多方對話、超算應用成果轉化,為超算產業發展做點實事。

PAC、CPC、ASC、、IPCC、“先導杯”,這5大賽事的接續登臺,堪堪把中國超算應用的比賽氛圍帶入“春秋五霸”時代。張云泉認為,每個賽事,表面上看好似是各大“諸侯”都在“占地盤”,但綜合來看則是各有各的發展,正一步步將中國超算的平臺優化帶向繁榮。“舉辦大賽的初衷,主要面向超算應用人才和超算推廣普及的問題,通過告訴大家什么是超算、怎么用超算、什么是超算性能優化、怎么為一個程序寫并行代碼等,幫助超算多多‘破圈’。”

面壁十年圖破壁。隨著超算應用的下沉和賽事聲譽的累積,近年來已經出現了不少“圈外選手”參與并行計算應用挑戰賽,比較典型的代表有如OPPO,參與熱情很高。而IPCC大賽的舉辦,還有另外一個初衷。就是希望能夠進一步加強國際交流。張云泉說,我們這些年發展很快,通過搭建平臺,可以在融合國外先進技術的同時吸引國外人才。

三、“中國超算競賽冠軍杯”

CPC連著PAC,PAC連著IPCC,賽事一個接一個,為什么不能統一舉辦一場大賽,將超算應用優化“一網打盡”呢?北龍超云CTO郭宇說,目前各個賽事各自發展,其實是由不同的“底層”決定的。

不同的底座平臺,可能需要不同的優化方案。而通過賽事,則可以進一步培養和擴張相應的應用生態。這其中需要強調的是,超算應用程序及軟件的調優越來越必要。計算的需求在激增,而摩爾定律在失效,超算應用越來越需要發掘代碼的潛力,釋放硬件和算法的性能。“優化是一種理念,大賽的意義也在于推廣這種理念。”郭宇說。不過,對于大賽的“大一統”整合,張云泉有個想法。

“現在各個平臺的并行計算應用大賽還在‘春秋戰國’時期,等大家發展成熟了,我們希望再來做一個‘總決賽’——把各大賽事的冠亞季軍都邀請來,給他們一些實際難題,看誰的效果最優、實力更強。”

張云泉形象地稱之為“中國超算應用冠軍杯”。他說,待超算賽事的舉辦漸入佳境,人們對超算及超算優化的關注將越來越高,這有利于超算人才的脫穎而出。”從這個角度,各大賽事也會繼續充滿熱情地繼續走下去策劃IPCC大賽組委會也相信“堅持下來就一定能夠成就經典。到那時,中國超算應用和優化將會深入人心,中國超算的發展也會越來越好。

2020年首屆IPCC于當年8月啟動,得到了來自北京大學、浙江大學、中山大、吉林大學、北京航空航天大學、華中科技大學、湖南大學、中國科學技術大學、中國科學院計算機網絡信息中心等知名高校與科研機構近百支隊伍的支持。2020年9月下旬,本屆IPCC全國初賽評審會同北京北龍超級云計算有限責任公司(北京超級云計算中心)用戶年會同期舉辦,在大賽指導委員會委員中科院網絡信息中心遲學斌教授、中科院數學與系統科學研究員張林波教授以及10位評審專家的共同見證下,16支隊伍脫穎而出,成功晉級首屆IPCC全國總決賽。

2020年11月14日-15日,大賽將同第二屆中國超級算力大會一道在北京麗亭華苑酒店舉辦,本屆大賽最優秀的16支參賽隊將開啟最終角逐。屆時,首屆IPCC的最終獎項將花落誰家?IPCC與算力大會能否碰撞出新的火花,讓我們拭目以待。

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