从IPCC中可以清晰地看到“中国超算冠军杯”的影子

今年中国超算领域有点不寻常。从全球看,正当圈内还在围观为中美谁将最先研制出E级超算时候,半路杀出来个日本“富岳”,这个基于ARM处理器实现的众核系统一举超过美国超算“Summit”和“Sierra”,日本超算在全球第一超算的“宝座”争夺中成功“偷袭”。再看国内,面对“富岳”的横空出世,除了一片惊叹声之外,中国超算圈显得较为淡定,尤其中国超算研制的“三驾马车”显得比较平静,仿佛无意再去竞争“天下第一”。但有一个情况引人注意,那就是关于超算应用,围绕超算应用的各类竞赛此起彼伏。

这不,2020年ASC世界大学生超算竞赛刚宣布今年停办(与2021年合办),由ACM中国高性能计算专委会主办的首个国际性超算竞赛——“ACM中国”国际并行计算挑战赛宣布启动,简称IPCC。

一、大赛“生面孔”的四大亮点

相比刚刚结束的其他几个同类竞赛,IPCC 还是个生面孔。但是作为“新人”的IPCC,今年首届竞赛的起点和立意并不低。首先,IPCC是一项国际性并行应用竞赛。ACM中国对IPCC大赛全程指导,并由ACM中国高性能计算专家委员会参与主办。这并不容易。目前受疫情全球流行及全球格局变化双重影响,还要去举办一项国际化赛事,彰显了我们“越困难越开放”的决心。而另一方面,中国超算也的确需要跟国际先进水平和人才交流。

IPCC大赛在刚起步阶段,国际化程度可能还不够,但路需要一步一步走。说起来,除了历史悠久的ACM-ICPC,国际计算机学会(ACM)不常举办赛事。此次ACM中国出手,IPCC大赛可以依托ACM的国际影响力,逐步迈开其国际性大赛的步伐。其次,IPCC是一场“云”上的超算应用比拼。云上参赛的好处多多,尤其值得一提的是,各国参赛选手只需登录网端就能参与,便捷、高效,大大降低了参赛门槛。

以世界大学生超算竞赛(SC大赛)和国际大学生超算竞赛(ISC大赛)为例。要参加这类大学生超算竞赛,至少要提前几个月就要着手准备:不仅机器要寻求厂商的赞助,还要自己动手搭建,团队中必须要有懂硬件的行家。这还不算,有时候还得准备2套作品从而有备无患。到参赛阶段,不仅人要到场,机器还要过进出海关这一关。

这也是IPCC这类赛事与SC等竞赛的不同之处。IPCC大赛专注于并行计算应用,参赛者可以专注于开发和调优,计算的部分更省心。第三,IPCC将提供参赛者使用国内头部的通用算力平台。IPCC大赛的算力平台由赛事承办单位“北京北龙超级云计算有限责任公司”(简称北龙超云)提供。北龙超云是“北京超级云计算中心”的实际运营主体。成立于2011年的北京超级云计算中心,由中国科学院和北京市政府共建;牵头方是中国科学院计算机网络信息中心,运营方即北龙超云。

不同于“天河二号”和“神威·太湖之光”,北京超级云计算中心很少刷存在感。但就是一句“让计算不排队”,该中心打造出随需动态扩容的服务模式,在2年时间内通用CPU已经超过27万核,通用算力规模达到10P,妥妥地国内头部通用算力平台。AMD中国区企业与商用事业部技术总监刘文卓亲口披露,当AMD去年刚刚发布“罗马”的时候,中国第一个客户就是北京超级云计算中心。并且,AMD在中国设立的公司“超威半导体产品(中国)有限公司”也是本次大赛的主办单位之一。

二、中国超算竞赛的“春秋时代”

IPCC大赛、中科院“先导杯”大赛的加入,正在让国内原本并不热闹的并行计算应用氛围“热”起来。

说起这个变化,中科院计算所研究员、中国计算学会高性能计算专委会秘书长、ACM中国高性能计算专委会主席张云泉是一个绕不开的人。近几个月来,张云泉的身份先后分别是第四届CPC评审委员会主席、第八届PAC评审委员会主席、“先导杯”评审委员会委员、IPCC评审委员会主席。这些赛事,都是他“看着出生和长大的孩子”。

“我现在对办比赛有点上瘾。”张云泉直言。他说,直至今天,超算给人感觉仍然是有点“高大上”,并没有彻底“出圈”;而要推广和普及超算,就得不断搅动超算这个“池塘”,让它有动静、有声响,而举办超算相关的并行应用赛事就为了让这件事更有效率。“通过大赛,可以把各方力量都集中在一个平台上。”张云泉说,赛事可以集合超算上下游的厂商、用户、人才,大家在同一个平台上,既有利于超算产业人才培养,也可以促进多方对话、超算应用成果转化,为超算产业发展做点实事。

PAC、CPC、ASC、、IPCC、“先导杯”,这5大赛事的接续登台,堪堪把中国超算应用的比赛氛围带入“春秋五霸”时代。张云泉认为,每个赛事,表面上看好似是各大“诸侯”都在“占地盘”,但综合来看则是各有各的发展,正一步步将中国超算的平台优化带向繁荣。“举办大赛的初衷,主要面向超算应用人才和超算推广普及的问题,通过告诉大家什么是超算、怎么用超算、什么是超算性能优化、怎么为一个程序写并行代码等,帮助超算多多‘破圈’。”

面壁十年图破壁。随着超算应用的下沉和赛事声誉的累积,近年来已经出现了不少“圈外选手”参与并行计算应用挑战赛,比较典型的代表有如OPPO,参与热情很高。而IPCC大赛的举办,还有另外一个初衷。就是希望能够进一步加强国际交流。张云泉说,我们这些年发展很快,通过搭建平台,可以在融合国外先进技术的同时吸引国外人才。

三、“中国超算竞赛冠军杯”

CPC连着PAC,PAC连着IPCC,赛事一个接一个,为什么不能统一举办一场大赛,将超算应用优化“一网打尽”呢?北龙超云CTO郭宇说,目前各个赛事各自发展,其实是由不同的“底层”决定的。

不同的底座平台,可能需要不同的优化方案。而通过赛事,则可以进一步培养和扩张相应的应用生态。这其中需要强调的是,超算应用程序及软件的调优越来越必要。计算的需求在激增,而摩尔定律在失效,超算应用越来越需要发掘代码的潜力,释放硬件和算法的性能。“优化是一种理念,大赛的意义也在于推广这种理念。”郭宇说。不过,对于大赛的“大一统”整合,张云泉有个想法。

“现在各个平台的并行计算应用大赛还在‘春秋战国’时期,等大家发展成熟了,我们希望再来做一个‘总决赛’——把各大赛事的冠亚季军都邀请来,给他们一些实际难题,看谁的效果最优、实力更强。”

张云泉形象地称之为“中国超算应用冠军杯”。他说,待超算赛事的举办渐入佳境,人们对超算及超算优化的关注将越来越高,这有利于超算人才的脱颖而出。”从这个角度,各大赛事也会继续充满热情地继续走下去策划IPCC大赛组委会也相信“坚持下来就一定能够成就经典。到那时,中国超算应用和优化将会深入人心,中国超算的发展也会越来越好。

2020年首届IPCC于当年8月启动,得到了来自北京大学、浙江大学、中山大、吉林大学、北京航空航天大学、华中科技大学、湖南大学、中国科学技术大学、中国科学院计算机网络信息中心等知名高校与科研机构近百支队伍的支持。2020年9月下旬,本届IPCC全国初赛评审会同北京北龙超级云计算有限责任公司(北京超级云计算中心)用户年会同期举办,在大赛指导委员会委员中科院网络信息中心迟学斌教授、中科院数学与系统科学研究员张林波教授以及10位评审专家的共同见证下,16支队伍脱颖而出,成功晋级首届IPCC全国总决赛。

2020年11月14日-15日,大赛将同第二届中国超级算力大会一道在北京丽亭华苑酒店举办,本届大赛最优秀的16支参赛队将开启最终角逐。届时,首届IPCC的最终奖项将花落谁家?IPCC与算力大会能否碰撞出新的火花,让我们拭目以待。

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