作者:陈彬 来源:中国科学报 发布时间:2018/6/5 9:23:30
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清华团队 包揽超算赛事“大满贯”的兴趣团队

 李北辰(右一)和队员在比赛中。

■本报记者 陈彬

不久,清华大学学生超算团队的指导教师翟季冬就要带领他的队员们出发了。6月底,2018年度国际超级计算机竞赛(ISC超算竞赛)将正式举行,那里也将是他们此行的目的地。

翟季冬是清华大学计算机系的一名普通教师,他所带领的队员也都是一群普通的清华本科生。然而,就是这样一支普通的学生团队,却在世界超算领域搏出了一番不普通的成绩。

目前,世界范围内共存在三大国际大学生超算竞赛,除了ISC超算竞赛外,还包括发起于我国的世界大学生超级计算机竞赛(ASC超算竞赛),以及发源于美国的全球超级计算机竞赛(SC超算竞赛)。

就在5月初,清华超算团队在今年的世界大学生超级计算机竞赛(ASC18)中蝉联总冠军,这也是他们第五次在这项赛事中夺冠。同时,这也是清华超算团队第9次在三大赛事中夺冠。尤其值得一提的是,2015年,他们更是包揽三大赛事全部的总冠军,成为目前国际上唯一一支实现“大满贯”的队伍。

这是怎样的一支“学生团队”呢?

兴趣激发“战斗力”

对于超算比赛,翟季冬曾做过一个比喻:“这就像一场‘F1’赛事,参赛队伍要在3千瓦功率的限制条件下搭建计算机集群系统,以此运行赛事组织方提前或现场给定的应用程序,进行不同形式的运算比拼。”

在这场“F1”赛事中,屡屡率先冲线的清华团队,靠的是什么呢?

首先必须承认,清华团队成员几乎全部具备扎实的“基本功”。“清华学生的素质是比较高的,他们中间,很多人在高中阶段就已经参加了信息学奥林匹克竞赛并取得金牌。”翟季冬说。

此外,清华大学计算机专业在高性能计算、并行系统和计算机系统等方面也都具有完整的教学体系,翟季冬所在的高性能计算研究所在超算领域所取得的多项科研成果,也对团队的多次夺冠有所帮助。

除此之外,让这支学生团队具有如此“战斗力”的还有一个重要的因素——兴趣。

通常在人们的概念中,能够在世界大赛上折桂,长期高强度的训练几乎是不可避免的。不过清华超算团队似乎是一个例外。“大家都是在学有余力的前提下参赛的,我们平时每天对于比赛的准备时间不会超过两个小时。”翟季冬说。

短时间的准备意味着超高的效率,而促使他们做到这一点的,就是队员们对于超算的浓厚兴趣。

“从本质上说,我们其实是一个兴趣团队。几乎每一个参与其中的成员,都源于发自内心的兴趣。而随着对超算理解的日益深入,我们更能体会到超算,乃至于超算赛事的魅力。”翟季冬说。

比赛中的“压哨进球”

作为一项竞技赛事,超算比赛虽然不存在选手之间激烈的身体对抗和体力拼搏,但一场场脑力大战,却也同样惊心动魄、悬念迭生。

作为超算团队的队长,清华计算机系本科生李北辰已经多次参加了三大赛事,每一次都会有令他们措手不及的“意外”。比如就在刚刚结束的ASC18超算竞赛上,就出现了这样一幕。

“比赛的第一天,按照流程,我们要在最快的时间内完成系统的基准测试,此后才能拿到大会组织方提供的‘神秘数据’。”李北辰说,然而令他们意想不到的是,在他们完成基准测试后,发现组织方提供的一个数据规模非常大,计划用来计算该数据的GPU显存容量有限,根本“跑”不起来。“此时,我们必须临时变换策略。”他说。好在通过一系列的临时调整,团队最终顺利运行完这些数据,并为后续比赛建立了优势。

让翟季冬印象深刻的,则是某年在欧洲参赛时,一道题目要求他们在30分钟内跑完某个程序,然而衡量该成绩的并不是运算时间的长短,而是能耗最低者获胜。

“为了降低功耗需求,我们只敢使用集群服务器中的一台,还拿掉其中的一个CPU,所有不需要的模块全部关掉。”翟季冬说,甚至为了降低机器风扇的能耗,他们还找来一个低功耗的风扇。

最终,需要在30分钟之内跑完的程序,他们用了逾29分钟的时间。“我们的运算结果都是跑步交到组委会的。”然而,就是运用这样有些类似于足球中“压哨进球”的惊险方式,他们获得了这项比拼的最后胜利。

奖杯之外的东西

即将出征的ISC18超算竞赛,应该是李北辰最后一次作为队长参与的超算赛事了,因为他行将大四毕业。下半年,他将远渡重洋,到世界顶尖名校——麻省理工学院求学。

从一年前担任队长到如今行将卸任,李北辰觉得这两年,自己最基本的一项工作其实是给自己的队员们订盒饭。当然,在“喂饱”队员的前提下,他还要负责比赛前期的手续办理、与赛事方的沟通、临场的沟通协调……

“成为队长后,负责的事情变多了。之前,我只需要做好本职工作,但现在,我需要站在更高的角度看待问题。这也是一个对自己要求更加严格的过程。”采访中,这位大四男生如此评价自己这两年的变化。

超算团队改变了作为队长的李北辰,同样也改变着他的队员们。

比如,和很多人完全凭兴趣加入团队有所不同,冯冠宇进入超算团队有些“误打误撞”的感觉。“当时有个辅导员说,超算队伍现在还缺人,你要不要参加?我就这样加入了。”他说。

然而正是这样的“误打误撞”,却改变了冯冠宇的人生轨迹。

“如果我不参加超算比赛,我是不会在这个方向继续做下去的。”如今的冯冠宇已经获得了清华保送研究生的资格,而他将从事的正是高性能计算方向的研究。“在课堂上,我们对高性能计算的相关内容涉及的不是特别多,表面看起来,这个方向也不是很‘酷’。然而只有深入其中,我们才能体会到那些枯燥内容背后的乐趣。”

由于屡获世界大赛的冠军,清华超算团队的知名度也越来越高。就在去年,清华大学校长邱勇还专门接见了他们。这样的关注度也的确给这群本科生增加了一些压力。然而,这并不能改变翟季冬和他的队员们参与比赛的那份初心。

“奖项并不能改变我们,我们不否认夺得冠军是一件好事,如果我们尽了最大努力,即使不夺冠也不会后悔,参加比赛,我们看重的是奖杯之外的东西。”采访的最后,翟季冬如是说。

《中国科学报》 (2018-06-05 第8版 科创)
 
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