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【ASC14@SYSU】他们的5天120小时

中山大学队参加ASC14总决赛全记录


稿件来源:新闻中心 | 作者:高菲 | 摄影:郭中飞、朱琳 | 编辑:刘嘉 | 发布日期:2014-04-28 | 阅读次数:


        《中大图志·ASC14超算者们的中大纪念册》专题地址:点击此处查看

        夜,早已降临。
        广州超算中心三楼的竞赛区里,灯火依旧通明。
        当一串串字符仍在眼前的显示屏上跳跃时,已有人收拾行囊,陆续离开。
        此时,已近晚上8点。
        随着最后一个字符停下,2014世界大学生超级计算机竞赛总决赛的实战阶段,也正式落下帷幕。
        这是4月24日的广州。
        窗外,是一片春天。



中山大学队在赛前接受美国媒体采访
 
        首战告捷

        最后一个应用已经“跑”完了,主教练叶纬材的心却不能完全放下来。他还在担心明天的最后一项赛程——全英文竞赛呈现(Presentation)。没到最后一刻,谁也不敢掉以轻心。
        可是,队员们已经太累了!
        “我现在就想好好睡个觉”,甄羿说。这个中山大学软件学院2011级的小伙子,曾获得全国青少年信息奥林匹克竞赛一等奖和全国大学生数学建模竞赛三等奖,这次负责SU²(计算流体力学)的优化。整个比赛期间,他几乎没有笑过一下。“实在太紧张了”,甄羿说,“我是第一次参赛,再加上比赛的时间很长,真的太挑战身体素质了”。
        的确,正如叶老师最常提到的那样,这是一场智力与体力的“战斗”。
        来自国内外的16支代表队伍齐聚位于中山大学东校区的广州超算中心,在五天的时间里,历经重重考验,为信念和荣誉而战。
        4月21日清晨8时,战斗前奏正式响起。
        这是本次ASC超算大赛的第一阶段,所有队伍必须在两天时间内完成各自集群的搭建和测试。“硬件和系统搭建好了,其他程序才能在上面运行,其配置和性能是很关键的”,叶纬材说。某种意义上,这就和赛车比赛一样,要想跑的快,总先得有一部好车。
        负责此部分的陈炳炜,一上午几乎没有时间喘口气。他和队友们熟练地拆卸设备、安装异构加速卡。这位曾获得Intel电子设计大赛三等奖的信息科学与技术学院男生,去年就代表中大参加过ASC的比赛,深知这一基础环节的重要性。令人欣慰的是,整个搭建过程基本顺利。接下来一天半的时间,所有队员将在不停的调试、优化程序中度过。
        第三天,表针指向8点,一切准备就绪,“开打”了。
        时间一分一秒在走,休息区内的赛况直播屏幕前,挤满了神色紧张的各队教练,他们时而锁眉思考,时而窃窃私语。叶纬材站在最后,看着显示屏上陆续有队伍弹出超出功耗上限的红色警告,没怎么说话。
        “交了,中大交了”!
        随着工作人员的声音落下,中山大学在首轮HPL测试上的成绩尘埃落定,3000W功耗约束下实现惊人的每秒9.272万亿次浮点运算性能,打破了此前华中科技大学去年6月在国际大学生超级计算机大赛ISC13中创下的记录。这意味着,本次比赛的最高计算性能奖已被我校提前收入囊中。
        此时,距离比赛正式开始,不过3分钟。
        然而,短暂的兴奋过后,叶纬材和队员们明白,后面还有更艰难的“仗”要打。

        步步惊心

        接下来,各团队面临着一天之内必须完成三个应用的挑战。虽然中山大学队在第一项上的优异表现为后续作战争取了充足时间,但作为东道主,他们压力极大。
        回想准备过程,“学校几乎无条件支持,不仅配备了优秀的教练团队,给予资金支持,还提供广东省计算科学重点实验室所搭建的‘南方一号’GPU集群设备进行训练。凡是遇到的困难,都帮我们想办法解决”,总领队张永东老师说。
        而队员们从报名到面试再到培训,整整几个月的时间,几乎没有好好休息过。改代码、做测试、分析算法,终日泡在实验室中,成为每一个人的常态。“最痛苦的是,有时程序写了一个星期,最后发现是错的,只能返工,所有的计划都被打乱了”,团队中唯一的女生贺小雨,曾经这样告诉我们。
        但是,如此大强度和高密度的训练,到底能不能在成果中体现出来,在所有人的心中都还是一个未知数。
        “比赛中的不确定性因素实在太多了!”叶纬材说。
        果然,原本在训练中表现良好的Quantum Expresso(开源量子分子动力学计算软件)就第一个出了问题。其中两个算例运行了一个多小时,但是却丝毫没有停止的迹象,怎么办?来自软件学院的队长陈照主要负责此项应用,此时,他痛下决心,“切掉一个,给后面的留下更多时间”。
        下一个应用SU2(计算流体力学)开始运行了,陈照看起来面色轻松,但心里却多少有点失落,“一个算例跑了那么长时间,总希望它出个结果,按我们正常训练水平,其实可以做的更好”。
        事实上,对于队员们来说,这还不是最大的挑战。
        作为唯一一个将在全球最快计算机“天河二号”上运行的程序,3D-EW(三维纵横波分离的弹性波方程模拟方法)是本次大赛的亮点,同时也是最大的难点。而这个担子,落在了数学与计算科学学院大三学生贺小雨的肩上。
        “一开始接到这个任务,我真的觉得任重道远,这项分值最高,毕竟我不是写代码的,很多地方都组织不好,压力特别大”,小雨回忆道。而研发此应用的中国石油东方地球物理公司也表示,“3D-EW比较接近实际应用,前沿性和挑战性高,还要重新开发程序,工作量是最大的,不仅需要学生了解体系结构,还得具有通盘考虑的能力”。
        对于这样一个极度考验体力和脑力的任务,叶纬材不是没有担心过,但这个数计女孩善于沟通、注重细节的特质,还是让他选择小雨负责这一应用。“对这样一个谁也没经历过的情况,有不懂之处就能马上与人沟通是比赛中最需要的”,他坦言。
        然而,让所有人都没想到的是,也正是这一项目,遇到了前所未有的挑战。
        “比赛过程中我非常紧张,因为各种复杂情况,重‘跑’了十几次,所以觉得自己做的特别不好,虽然我负责这一程序,但教练和师兄们都付出了很多努力,给了很多指导,当时觉得特别对不起他们”,提及此,小雨还是红了眼睛。
        当日傍晚,赛场内的五位队员仍迟迟没有提交结果,此时,已逼近最后的截止时间。门外的叶纬材,焦急万分。
        18时10分,队长陈照终于在最后一分钟向组委会提交了成绩,而最终的3D-EW一项上,分数赫然为零。
        贺小雨崩溃了。

        云开雾散

        成绩已提交,怎么可能为零呢?
        原来,包括中大在内的几支参赛队发现,使用一种没有规定的新算法能够大大提高运算速度,但这一算法却被组委会判为“犯规”,分数取消。
        叶纬材和队员们不甘心,其他学校也不甘心。
        终于,在不断的申诉和协商下,第二天,他们迎来了一次重“跑”的机会。
        即便如此,队员们也并不轻松。
        因为除了对付3D-EW以外,他们还得留足气力给LICOM(气候海洋模式)程序和当天才揭示的神秘应用。
        负责LICOM的是来自环境科学与工程学院的梁畅,这个沉默而略显腼腆的男孩,比赛全程几乎没怎么说过话,但他也被认为是最有耐心、最坐得住的一位。由于过程中忽略了一个小问题,耽误了较长时间,LICOM其中一个算例并没有跑完,平日最淡定的他,也不由深觉遗憾。
        与此同时,另一个“神秘应用”也并不好过。
        “题目揭示后,我们发现其实并不是很难,但是安装程序成功后,无论怎么运行都显示有错误,其他学校也出现了类似状况。我们真的没有办法了”,甄羿说。
        对于所有成员来说,这是艰难的一天。
        直到傍晚时分,3D-EW获准重新开“跑”,队员们紧绷了四天的神经,才稍稍放松了一点。一个多小时后,当最后一个字符在显示屏上定格,中山大学队在应用实测阶段的所有结果,都已尘埃落定。
        最终,中大队的3D-EW项目取得了16.45的高分,满分为20分。
        对于最后的结果,叶纬材似乎看的很开,“比赛的难度越来越大,今年也确实遭遇了很多未知的挑战,对所有人都是体力、脑力和基础知识的考验。我不要求太多,因为参赛的五天里,我们已经收获了很多。”
        经过这次洗礼,每一位成员,无论对于超算还是自己,都有了新的理解。
        “超算是一个实实在在的东西,很多问题从生产生活中来,就像天气预报,算的更快更准,对于国家和个人来说,都有现实意义”,队长陈照说,“就我个人而言,在参与的过程中与不同学科的队友碰撞思维,互相了解,挺有趣的”。
        除了技术的提升和知识的丰富,甄羿对自己的评价有点与众不同,“整个人都羽化而登仙,升华了”!他半开玩笑地说:“这么长时间、高强度的竞赛之后,心理和人格都成熟了。”
        不过,他“想睡个好觉”的愿望当天却仍旧没能实现。24日晚上,所有成员回到房间后,要继续为第二天的全英文竞赛呈现(Presentation)做最后的准备。讨论会一开就是一个通宵。


中山大学队合影。后排左起:主教练叶纬材老师、甄羿、陈炳炜,前排左起:陈照、贺小雨、梁畅

        尾声

        25日上午,数学与计算科学学院四楼的讲学厅大门紧闭。20分钟后,掌声从里面传出。
        五名队员和教练叶纬材走出讲学厅,神情略显疲惫,却满身轻松。
        至此,中山大学队完成了整个ASC14的赛程。
        25日下午,怀士堂内座无虚席,ASC14的闭幕式在此举行。当中大队员们从竞赛评审委员会主席莫则尧手中接过奖杯时,显得有些平静。
        傍晚,他们跨出怀士堂古老的大门,不远处,是一片广阔的绿色。

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