从左至右依次为:2014级软件工程王俊翔、2014级计算机科学与技术杜雨、2015级软件外包曹剑、2014级网络工程涂阳、2015级网络工程(春季)候明山
ASC竞赛专家委员会主席、全球最快超级计算机排行榜Top500发起人、美国橡树岭国家实验室及田纳西大学教授Jack Dongarra,在我校代表队工作台前和队长曹剑交流打破世界纪录的技术方案。
4月28日,世界大学生超级计算机竞赛(ASC17)总决赛圆满落下帷幕,由我校计算机工程学院曹剑(队长)、杜雨、侯明山、涂阳、王俊翔等5名在校大学生组成的代表队,在韩立奇、李晓波两位老师的指导下,经过5天的激烈角逐,最终,第一次闯入总决赛的潍坊学院代表队在HPL项目上,战胜同时晋级总决赛的全球其他19支高校代表队,创造了在3000W功耗约束条件下每秒31.7万亿次的浮点运算速度,一举打破31.15万亿次/秒的国际超算竞赛HPL计算性能世界纪录,波兰华沙大学、香港浸会大学和清华大学也表现出色,分别以29.79万亿次/秒、29.43万亿次/秒和27.55万亿次/秒的成绩紧随其后,竞争十分激烈。我校代表队赢得最高计算性能奖。同时,在随后的HPCG项目中,我校代表队又以9923.33亿次/秒的成绩一举夺魁。该消息一经发布,在省内外教育界引起了极大反响,点赞者如云,中央电视台等多家媒体相继予以报道。
对计算机充满无限热爱在潍坊学院计算机工程学院二楼高性能计算中心,刚刚打破HPL超算记录的世界冠军们围坐在办公桌前,交流着比赛过程当中遇到的趣人趣事。电脑散热器呼呼转个不停,大大小小的笔记本电脑规整的摆放了满满一桌子,角落里还时不时的传来噼里啪啦敲打键盘的声音。
从去年11月份报名备赛到今年4月份大赛结束,这个超算团队已经忙活了180多天。大二软件外包专业的曹剑担任队长。从去年对他们参加ASC16的采访,到今年再次见到他们,这个团队显然成熟了不少。他们平均年龄21岁,有着程序员特有的气质:沉着、冷静、不善言辞、惜字如金。
虽然是从大学开始接触计算机,但是在高中的时候,这群1995后就被编程的魅力深深吸引。
曹剑从高中开始接触编程。“那个时候只是感兴趣,全靠自学,学习的东西也比较杂乱。高中比较贪玩,看着自己编写的程序运行出来之后,非常有意思。”回想起自己刚开始接触编程时候的样子,眼前这个大男孩也会露出羞赧的表情。“我们平常都会自己DIY(手工制作)一些东西,平常自己也会编写一些小程序来练手。”2014级计算机科学与技术专业的杜雨说,“每次看到屏幕上运行出自己预想的结果,心里都是说不出的高兴和满足。”
从最初怀抱着一腔热血加入到这个团队,到真正开始自己动手编写超算程序,其中的困难外人根本无法理解。
我校本科阶段是没有超算相关课程的,这一群超算爱好者自从被选拔进超算中心之后,才开始真正了解超算相关知识。除了带队老师韩立奇博士和李晓波老师突击进行了理论知识的授课外,他们自己还从网上找资料、查论文、搜代码、一点一点将全英文的技术文档翻译成汉语……其他相关知识超算的内容他们基本全靠自学。
“一想到自己能够在“神威·太湖之光”超级计算机上运行自己的程序,所有的队员卯足了劲,一点一点的去啃下技术这个硬骨头。” 曹剑说,“兴趣让我们有了克服种种困难的勇气,最终我们团队没有辜负老师和同学们的期望,也圆了我们自己的梦。”
是潍坊学院打破了HPL世界纪录从选定赛题开始,他们就一直用两套方案准备着。
“如果单纯求稳定,那就选择CPU方案。如果是为了挑战一下极限,那么就去选择GPU方案。”作为队长的曹剑对大赛的排兵布阵了然于心。为了冲击最后大奖,经过商讨,团队还是选择了GPU方案。
最担心的事情还是发生了,由于赞助商的原因,在比赛前的第二天晚上他们才拿到了浪潮集团提供的GPU卡。按照大赛组委会的要求,这样调试程序的时间就剩下仅仅一天了。
山重水复疑无路,柳暗花明又一村。“因为团队之前已经在学校的集群上做过GPU卡的功耗测试,所以我们对临时更改方案还是非常有信心。”曹剑说。最终,队员们通力合作,设计了“5机10卡”的异构超算系统,共采用5台浪潮超算服务器配置10块P100 GPU加速卡,整体系统持续浮点运算能力达到31.7万亿次/秒,成功打破31.15万亿次/秒的世界记录。
“像清华大学、波兰华沙大学等都采用了我们这种结构,但不同的是我们在传统计算机集群的部署上做了改进,采用了一种我们自行设计的GPU架构。我们这种能够更好地利用GPU性能,更好地控制功耗。”曹剑至今自信满满。
闻讯赶来的ASC竞赛专家委员会主席、全球最快超级计算机排行榜Top500发起人、美国橡树岭国家实验室及田纳西大学教授 JackDongarra,径直走到我校代表队工作台前,双手撑在桌子上,迫切的询问他们是如何进行运算平台搭建以及相关参数是如何进行设定的。连续几个how以及what的追问,Jack Dongarra教授脸上露出了满意的笑容。教授的到来极大的坚定了队员的信心。最终Jack Dongarra教授在笔记本上留下了对我校队员的bestwish。
是潍坊学院打破了HPL世界纪录!
显然,一朝成名天下知。
比赛结束之后,蜂拥而至的各大媒体记者把我校代表队的工作台围得水泄不通:“听说你们之所以能够打破世界纪录完全是因为背后有高人指点?”“这次比赛从开始到结束,都是我们五个人通力合作完成代码优化等工作,按照规定,带队老师是不让留在赛场的。”曹剑打趣道,“还别说,我们真寻求过帮助,比赛过程中的设备都是大赛组委会提供,但是他们不提供技术支持,我们总得问明白他们这些东西怎么用吧?”
在随后的答辩会上,香港大学一教授毫不避讳地询问曹剑:“你们HPL和HPC这两项都拿到了世界第一位的成绩,为什么后边的两项成绩这么低?你们是不是就是为了计算性能奖这个奖项而来的呢?”曹剑用流利的英语回应:“我们的确是对冲击计算性能奖非常有信心,但是我们不是仅仅为了这个奖项而来,我们本身对计算机尤其是超算非常感兴趣,一直想借助超算大赛发挥自己的实力,而不是说单纯的为了拿到这个奖项。”
黑马不黑,这一路他们走得艰辛一时之间“黑马爆冷”、“黑马逆袭”等字眼充斥着各大媒体网站,曹剑却不以为然:“虽然我们拿到这样的一个成绩可以说是黑马,但是归根结底还是因为我们有这个能力。从报名到决赛,我们一直在学校高性能计算中心的计算机群上不断进行模拟演练,尽最大可能模拟意外状况并进行处理,这是我们在决赛中临危不乱的原因。”
每天晚上的熄灯号就是他们的冲锋号。
夜深人静,早已是万籁俱寂的校园内,只有七号楼高性能计算中心闪烁着微弱的灯光。他们用“刷夜”挑战着生理和心理的极限,争分夺秒对方案进行论证,推翻,再论证……在高性能计算中心,两张单人床摆在了房间的中央,轻轻坐上去,还发出吱吱的声音。“这是寒假的时候我们队员用来睡觉的,本来学校是给他们统一安排了房间,他们嫌来回太远,也不知道从哪里找了两张床,索性住在了超算中心。”说完这些,李晓波老师笑了起来,眼神里满是关怀与心疼。
平日里李晓波老师亲切地称五位队员“孩子们”。
在比赛的5天里,晓波老师一边照顾着五个孩子的起居,一边随时关注着比赛状况。远在澳洲的韩立奇老师也是通过视频聊天等方式指导着队员。
结束了一天的比赛之后,每天晚上两位老师都会打接近两个小时的越洋电话,李晓波老师会把当天的赛况告知韩博士,然后两位老师商量第二天要采取的方案。晓波老师笑着说:“韩博士虽然在澳洲没有陪在孩子们身边,但是他是全程参与了比赛,对这次的比赛起到了关键作用。”
冰冻三尺,非一日之寒。在这次无锡之行中,计算机工程学院选拔出的观摩队员也一同前往决赛现场,目的是为明年的比赛打下一个坚实的基础。李晓波老师说:“带观摩队员去决赛现场,一方面是让他们熟悉比赛流程,另一方面也是希望他们可以找到差距,为明年的超算比赛做准备。”“采用阶梯式发展模式,以赛带训,通过让新生力量观摩学习,积累经验,使潍坊学院的超算团队代代相传。”
超算成就超人,是他们在ASC17的赛场上喊出的最响亮的口号。在超算这条道路上,ASC17是一个良好的开端,相信在今后的路程中,超人定会亮剑更大的国际舞台。
(编辑:李耐枝)