清華95后超算團(tuán)隊：“大滿貫”背后的最強(qiáng)戰(zhàn)力
2018-12-04 10:41:59
來源：中國青年報
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美國當(dāng)?shù)貢r間11月15日，當(dāng)組委會賽事主席約翰·卡澤宣布清華大學(xué)計算機(jī)系超算團(tuán)隊獲得2018國際大學(xué)生超級計算機(jī)競賽（SC18）冠軍時，觀眾席上幾位身穿藍(lán)色隊服的年輕人攥住了拳頭，興奮地蹦起來。
總分88.398分（滿分100分），高出第二名新加坡南洋理工大學(xué)11.518分。這是清華大學(xué)計算機(jī)系于紀(jì)平、余欣健、何家傲、鄭立言、趙成鋼和交叉信息院婁晨耀6名本科生的最終成績。
至此，在2018年三大國際大學(xué)生超算競賽ASC、ISC和SC中，清華大學(xué)超算團(tuán)隊包攬了全部三項競賽的總冠軍，實(shí)現(xiàn)了繼2015年后的又一次“大滿貫”。這也是清華大學(xué)超算隊伍在此三大國際性大學(xué)生超算競賽中累計獲得的第11項冠軍。
挑戰(zhàn)，從賽前開始
據(jù)了解，全球超級計算大會（Supercomputing Conference，簡稱SC）是國際超算領(lǐng)域的頂級會議，國際影響力巨大。作為會議的重要組成部分，SC比賽是超級計算機(jī)領(lǐng)域的頂級賽事，每年舉辦一次，吸引著世界很多國家和地區(qū)的眾多高校學(xué)子。
在本次被行內(nèi)譽(yù)為超算界的“F1競賽”中，共有來自全球15所高校的本科大學(xué)生組隊參賽，清華大學(xué)是唯一一所參賽的中國內(nèi)地高校。參賽選手不僅需要擁有先進(jìn)的硬件設(shè)備，還要對相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用有深刻的理解，在高性能計算方面有扎實(shí)的基本功，以及極佳的現(xiàn)場應(yīng)對策略及語言表達(dá)能力等。
今年暑假，作為此次比賽的隊長，于紀(jì)平就開始聯(lián)系贊助，和學(xué)校協(xié)調(diào)機(jī)器的各種問題。
對于剛上大三的鄭立言來說，這次是他第一次去現(xiàn)場參加比賽，內(nèi)心非常激動。和其他隊員比起來，開朗的鄭立言如他的名字一般能言善道。他在比賽中負(fù)責(zé)現(xiàn)場回答有關(guān)核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的穩(wěn)態(tài)求解與模擬的相關(guān)問題，以及團(tuán)隊項目的演講，他因此還提前看了很多核物理方面的書。
參加比賽的過程并不是一帆風(fēng)順。出發(fā)前，本來集結(jié)好的6人隊伍卻由于主力隊員唐適之的簽證問題，不得不在行前臨時更換了成員。這迫使團(tuán)隊把早已計劃好的比賽策略推翻重來。于紀(jì)平回想起當(dāng)時的情景，“心里本來挺沒底的，但還是要硬著頭皮上，相信大家的實(shí)力”。
這對于“臨危受命”的大四學(xué)生余欣健來說同樣“驚險”。沉穩(wěn)，不善言談，臉上總掛著微笑的他給人的第一印象就是“靠譜”。的確，他去年參加過大型比賽，經(jīng)驗(yàn)豐富，隊友如今對他的評價也是“五星好評”。
“比賽前兩天的下午，我剛下課就接到老師打來的電話，他問我有沒有時間參加SC，我問什么時候走？老師說是后天。第二天我就趕緊去辦出國的手續(xù)，和隊員們了解了這次的比賽內(nèi)容，第三天就出發(fā)了。當(dāng)時的感覺是很忐忑，希望不要拖后腿。”余欣健對中國青年報·中青在線記者說。
48小時的戰(zhàn)役
美國時間11月9日晚上，團(tuán)隊抵達(dá)美國達(dá)拉斯。
“我們周五把機(jī)器裝箱打包運(yùn)到美國，周六周日一直在安裝機(jī)器，調(diào)試到最優(yōu)的狀態(tài)。”翟季冬介紹說，周一早上先進(jìn)行基準(zhǔn)測試程序，測到下午5:30。在這之后，周一晚上7:00開始到周三晚上7:00為正式比賽時間，要求機(jī)器運(yùn)行48小時不間斷，不能再對機(jī)器進(jìn)行任何配置的修改。
在這48小時中，參賽隊伍需要在3000瓦功率內(nèi)搭建計算機(jī)集群系統(tǒng)，并在集群系統(tǒng)上進(jìn)行6個應(yīng)用程序的性能比拼。除了考察成員的計算機(jī)“腦力”， 比賽設(shè)置了采訪、參會、海報設(shè)計等環(huán)節(jié)，成員需在比賽中向評委介紹自己優(yōu)化的應(yīng)用和正在進(jìn)行的軟件優(yōu)化設(shè)計。團(tuán)隊還需要在48小時內(nèi)完成一篇在國際權(quán)威雜志具有發(fā)表能力的英文論文。
與其他兩個大賽不同的是，SC大賽還有隨機(jī)斷電環(huán)節(jié)的設(shè)置。
“什么時候斷、斷幾次都是未知。”于紀(jì)平告訴中國青年報·中青在線記者。正因?yàn)槿绱?，他決定48小時不離開比賽現(xiàn)場，甚至睡在地上。
一次，隊友在比賽場地找不到于紀(jì)平，幾個人轉(zhuǎn)了一圈才發(fā)現(xiàn)，這個身高超過180cm的大小伙子正蜷縮著身子，睡在了一個寬僅有60cm左右的長桌下面，撩開桌布才能看見。“其實(shí)比賽中是可以回酒店休息的，但是回去需要步行20多分鐘，我不放心，所以干脆就睡在這了。我們要保證48小時場地里始終有醒著的人”。
這次大賽是在第一天晚上12點(diǎn)斷電。斷電后組委會要求所有參賽隊伍把插頭拔下來檢查。團(tuán)隊除了拔插頭不能進(jìn)行任何操作。于紀(jì)平表示，當(dāng)時機(jī)器的一個鏈狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，由于比賽規(guī)定不能碰機(jī)器，不能檢查線纜，只能通過遠(yuǎn)程的方式檢測。“我們正在排查故障的時候斷電了。斷電重啟后，故障竟然消失了”。
幸運(yùn)不會一直陪伴著團(tuán)隊，隨著比賽的深入，挑戰(zhàn)接踵而來。
比賽期間，比賽規(guī)則的突然調(diào)整讓經(jīng)驗(yàn)豐富的于紀(jì)平也措手不及。于紀(jì)平回想起當(dāng)天的“驚險”經(jīng)歷仍然心有余悸。“因?yàn)镠PL（直譯為高性能線性系統(tǒng)軟件包）跑完電腦功耗已經(jīng)很大，電腦過熱將影響緊接著的HPCG（直譯為高性能共軛梯度）的速度。連續(xù)跑完兩項測試大概需要40分鐘到1個小時的時間，大約下午4點(diǎn)半我得到的結(jié)果我不太滿意，所以又重新跑了一次，很驚險地在結(jié)束的那一刻上交了成績。”
興趣是最大的戰(zhàn)斗力
對于這些年輕人來說，輸與贏并不會改變他們與老師同學(xué)們的關(guān)系，也不會讓他們省去比賽期間耽誤的考試和作業(yè)，更不會改變他們對于超算的熱愛和夢想。興趣，成為這個團(tuán)隊成員的最大動力。
正如成員鄭立言所說，“我們要讓一個程序不停地優(yōu)化，讓它跑得更快，還要降低功耗需求，我覺得特別有趣。”
“從進(jìn)入清華就拜托班主任打聽超算團(tuán)隊了。”大學(xué)剛?cè)雽W(xué)，成員趙成鋼就對超算產(chǎn)生了濃厚的興趣，從參加組會、熟悉規(guī)則到做外圍支援，從優(yōu)化程序、操控機(jī)器到訓(xùn)練臨場應(yīng)變，一年多之后，剛剛上大學(xué)二年級的他就進(jìn)階為正式隊員。
翟季冬介紹，同學(xué)們在日常培訓(xùn)中會表現(xiàn)出不同的興趣。“比如紀(jì)平、欣健對硬件感興趣，成鋼、晨耀在程序優(yōu)化和程序分析方面有很大的發(fā)揮空間，立言和家傲的英文表達(dá)非常好……我們會在比賽中極力去發(fā)掘和培養(yǎng)他們的特長。”
然而在清華，即使是參加這種規(guī)格的國際賽事，老師們也不會允許同學(xué)們落下應(yīng)該完成的功課。于是在比賽現(xiàn)場和返程的飛機(jī)上，鄭立言、何家傲等人一直在寫作業(yè)。
“賽前、賽中、賽后，我最大的感受就是缺覺。”鄭立言笑著對中國青年報·中青在線記者說，當(dāng)時機(jī)器在身邊跑著程序，等待中的他便開始寫“編譯原理”等課程的作業(yè)。這兩天，他每天都是凌晨4點(diǎn)才睡，仍是為了寫作業(yè)。
比賽的收獲也可以是感性的。鄭立言說，收獲有很多方面，除了在與專業(yè)人士的交流上，還有友誼上的收獲。“這14支參賽隊，有的隊伍中華人比較多，我們在比賽中和其他的選手也有很多交流，賽前、賽中我們會討論解決技術(shù)問題，比賽后我們還會一起加微信、約吃飯，我們通過這場比賽與選手們結(jié)下友誼。
在比賽的過程中，團(tuán)隊成員們也對自己的未來規(guī)劃有了更深的認(rèn)識。
何家傲告訴中國青年報·中青在線記者，這次比賽中自己有幸聆聽了多場講座，“一位高性能計算領(lǐng)域的行業(yè)專家給大家分享了自己的專業(yè)如何為社會貢獻(xiàn)。這些前輩的人生歷程很具指導(dǎo)作用。我才發(fā)現(xiàn)原來自己有很多事情可以去做。我現(xiàn)在研究記憶學(xué)習(xí)，經(jīng)過這一次比賽的經(jīng)歷，我明白了自己未來可以在哪些方向發(fā)力。”（記者 葉雨婷）
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