边策 发自 南方科技大学 

量子位 报道 | 公众号 QbitAI
南方科技大学的体育馆里,服务器风扇声“起飞”,那是本科学霸们正在用超算搜索脉冲星、模拟量子计算……
在刚刚结束的2020-2021 ASC世界大学生超算竞赛上,面对多个用超算解决科学前沿问题的考题,暨南大学凭借稳健发挥成为黑马,从现场21个队伍中脱颖而出、一举夺冠。
而上一届屈居亚军、共夺得13个国际超算竞赛冠军的
清华大学
,此前一度被看成冠军大热门,最终获得亚军。

ASC世界大学生超级计算机竞赛,是由中国在2012年发起的世界最大规模的大学生超算竞赛,与美国SC、德国ISC并称全球三大超算竞赛。
今年5月8日~12日,全球各地高校的学霸们聚集在南方科技大学体育馆里,废寝忘食地调试与优化超算应用。
在这短短的5天里,学霸们要着手解决数个前沿问题,这可不是一般本科生能够承受的。

用超算搜索脉冲星、模拟量子计算

由于新冠疫情爆发,一年一度的ASC被迫在2020年暂停,与2021年赛事合并举行。
作为疫情期间首个恢复线下比赛的国际大学生超算竞赛,ASC20-21总决赛采用现场竞赛和线上竞赛相结合的创新赛制,21支中国大陆高校队伍参与现场竞赛,7支中国大陆外高校队伍通过云平台进行线上竞赛的比拼。
这28支队伍首先需要解决以下三个难题:

  • 赛题一:脉冲星搜索。本题由“中国天眼”之称的FAST射电望远镜提供数据,选手需要从数据中发现和分析脉冲星信号。
  • 赛题二:量子计算模拟。参赛选手们在经典超级计算机上使用QuEST软件,模拟多种不同的量子算法来解决实际的应用问题。
  • 赛题三:AI语言模型。参赛队伍需要在现场训练AI模型,并让其参加英语四六级阅读理解考试,取得尽可能高的考分。
除此之外,他们还要用超算完成HPL&HPCG超算通行基准测试,以及一道神秘应用赛题——对跨尺度预报模式MPAS-A进行优化,提高天气预报的分辨率。
和上一届ASC一样,今年的ASC依旧在总决赛中设立了超级团队赛,28支队伍通过抽签分组,以3支现场队伍加1支线上队伍的方式组成7队,共同完成新冠病毒演化预测赛题VENAS。
ASC赛制要求选手在限制功率(3000W)范围内,通过软硬件优化“榨干”系统性能,取得最优结果。
由于大赛只给参赛选手4天时间完成超算系统的搭建、调试和应用优化,时间紧任务重,对选手的毅力也提出了极大的考验。

暨南大学成黑马

本届ASC20-21总决赛争夺异常激烈,过程十分胶着,直至最后一日下午,排名靠前队伍仍未拉开明显差距。
清华大学一度领先,但之后在一道赛题中发挥失误,清华选手意识到可能失冠。
“清华居然没夺冠?”

在最后一天的颁奖典礼上,当南方科技大学副校长鲁春读出本届亚军的名字时,结果令人惊讶。
在2019年的ASC上,清华也因为在处理紧急状况中经验不足,最终输给台湾清华大学。
夺冠的暨南大学则是一匹不折不扣的黑马。
今年他们仅仅是第三次参加ASC,也是学校历史上第二次杀入决赛,在决赛的诸多队伍中显得非常“年轻”。
由于2020年比赛取消,还给暨南大学参赛队带来了不小的变数。
由于之前参加ASC的师兄毕业了,一些选手不得不从自己擅长的高性能计算赛道转到人工智能赛道。
还有一些选手也因此“因祸得福”从二队转到一队。比赛时间拉长,由于决赛题目完全改变,也对仅参加3届比赛,还面临人员变动的暨南大学提出了考验。
不过暨南大学临场发挥显然更佳,选手们笑称今年“运气太好”,决赛中没有遇到太大的困难,甚至在学校没有调试出的结果在现场反而调试成功。
谈到本次夺冠的“秘诀”,暨南大学的同学说:“因为我们认真阅读了大会组委会提供的代码,让我们能够临场发挥成功。”
最终他们凭借在多个赛题上稳扎稳打的成绩,获得了本届ASC现场竞赛的冠军。

比赛打破多项纪录

除了冠亚军外,另一只传统强队中山大学也取得了不错的成绩,最终分数仅次于冠亚军。
另外,中山大学代表队在3000W功耗约束下运行HPL国际基准测试,实现79.04万亿次/秒的持续浮点运算性能,创造新的世界纪录,并获得最高计算性能奖。
去年这一纪录由北航创造,当时的成绩是50.21万亿次/秒浮点运算性能,今年的纪录直接超过上届达57%之多。
还有一个赛道上的性能提升更多。

由西北工业大学、华中科技大学、清华大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学组成的联队通过对VENAS的高效优化,性能提升超过10倍,成功赢得超级团队奖。
VENAS通过比较基因组的变异信息,对病毒基因组进行分型,可以极大地帮助新冠病毒的溯源与传播研究,助力疫情防控。

关于ASC20-21

ASC竞赛开始于2012年,2020年因新冠疫情暂停。因此2020年与2021年的ASC20合并在今年举办。
本届ASC由亚洲超算协会、南方科技大学和浪潮集团联合举办,总共有300多支全球高校队伍参赛,最终21支中国大陆高校和7支港台与海外高校进入总决赛。
作为本届大赛的东道主,南方科技大学拥有国内高校中性能名列前茅的超算设备。
南科大科学与工程计算中心主任范靖表示,目前国内在超算硬件上处于国际领先水平,但是缺乏相关的人才。ASC为激发本科生在超算方面的兴趣做出了极大贡献。

事实上,ASC也为行业输送了大量超算人才,例如本届大赛为线上赛道提供支持的AWS团队中有ASC16比赛的选手。
本次ASC总决赛除了设立冠亚军奖以外,还设立了e Prize计算挑战奖、最高计算性能奖、应用创新奖、超级团队奖、最佳人气奖等奖项等。
最后附上本届ASC完整获奖名单:

冠军

暨南大学
亚军
清华大学
超级团队奖
西北工业大学、华中科技大学、清华大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学
e Prize计算挑战奖
清华大学
最高计算性能奖
中山大学
应用创新奖
北京航空航天大学、山西大学、清华大学
最佳人气奖
兰州大学
一等奖
中山大学、北京大学、南方科技大学、华中科技大学、山西大学、西北工业大学、上海交通大学、北京航空航天大学、山东大学、国防科技大学、青海大学、电子科技大学、浙江大学、中国科学技术大学、东南大学、福州大学、兰州大学、太原理工大学、湖南大学
线上竞赛:
冠军
台湾清华大学
应用创新奖
哥伦比亚EAFIT大学、香港中文大学、波兰华沙大学、澳大利亚蒙纳士大学
最佳人气奖
哥伦比亚EAFIT大学
一等奖
波兰华沙大学、哥伦比亚EAFIT大学、泰国农业大学、香港中文大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学、澳大利亚蒙纳士大学
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