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寻找中国好应用 ASC14广发英雄帖
2013-11-28

为支持和推动国产应用软件的自主研发和产业化绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,2014年ASC世界大学生超级计算机竞赛组委会于日前宣布,征集自主开发的应用软件作为大赛的并行优化赛题绝地求生外围-首页,并汇集全球超算队伍力量对入选应用进行优化绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。本次应用征集活动向所有中国超算用户和专家开放绝地求生外围-首页,任何符合条件的组织机构和个人均可参与绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。

据大赛组委会负责人浪潮集团高性能事业部总经理刘军透露绝地求生外围-首页,征集入选的应用将在基于天河二号的超算架构上运行绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,经过全球各超算队伍的并行调优绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,极有可能在天河二号上最终实现大规模实测,从而挑战天河二号的性能极限绝地求生外围-首页。

当前,美绝地求生外围-首页、日绝地求生外围-首页、欧等超算发达国家已经把超算当作提供社会服务的基础性工具绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,更加关注超算的实用价值而非单纯的技术性指标绝地求生外围-首页。在这一理念的推动下绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,源自美日欧的开源软件或商业软件大量涌现绝地求生外围-首页,已经成为全球超算系统中最主流的应用来源绝地求生外围-首页。而对于想要成为超算强国的中国而言绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,自主研发的应用软件必然是需要突破的一个“短板”绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。

ASC作为发源于中国的国际性超算组织,对中国自主研发的应用软件的关注绝地求生外围-首页,并非始于此次应用征集活动。早在2013年亚洲大学生超级计算机竞赛上绝地求生外围-首页,ASC组委会就采用了自主开发的高精度计算流体力学软件OpenCFD作为比赛应用试题绝地求生外围-首页。同时绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,为了让年轻的超算人才更好的了解和掌握最新的技术绝地求生外围-首页,ASC组委会还特别设置了MIC应用优化比赛环节,考察参赛大学生新技术的知识水平和动手能力绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。这也成为ASC世界大学生超级计算机竞赛有别于SC绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页、ISC的一大特色。

据了解,计算流体动力学(CFD)是技术计算行业最重要的应用领域之一绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,其广泛的应用于汽车绝地求生外围-首页、能源、航空航天等行业绝地求生外围-首页。2013年亚洲超级计算机竞赛中所采用的OpenCFD由中国科学院力学所李新亮研究员提供绝地求生外围-首页,涉及到航天绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页、航空及湍流基础研究领域的7个典型应用算例绝地求生外围-首页,其中槽道湍流的直接数值模拟算例绝地求生外围-首页,程序设定运行2001步绝地求生外围-首页,算例的复杂程度对每一支参赛队伍来说都是巨大的挑战绝地求生外围-首页。为了获得更快速的程序运行速度绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,多支参赛队伍在经过对算例代码的分析之后,成功将部分代码移植到GPU上运行绝地求生外围-首页,并在实测中获得了远超CPU运行的速度绝地求生外围-首页。而经过众多参赛队伍优化后的程序代码绝地求生外围-首页,也在比赛结束后由组委会交到提供者手中绝地求生外围-首页。

而作为ASC大学生超级计算机竞赛的特色比赛项目绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,ASC 13的MIC应用优化选用了BSDE期权定价模型作为比赛试题绝地求生外围-首页。BSDE模型应用范围涉及很多科学领域, 其中包括金融计算领域,在衍生产品定价以及风险对冲问题上绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,BSDE模型是一种有效的解决方案绝地求生外围-首页。与传统的Black-Scholes模型不同,BSDE模型可以处理非线性问题绝地求生外围-首页。但逆向随机计算普遍存在高维解的计算问题,需要求解维度很高的逆向随机微分方程(组)绝地求生外围-首页,并且要求计算时间不能很长绝地求生外围-首页,要有实时性。因此绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,BSDE试题的挑战性在于如何最快速度的运行完程序,在最短的时间内得到最准确的结果绝地求生外围-首页。

MIC本身便是一种非常新计算架构,再加上BSDE的复杂程度和实时性要求绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,使得这项测试成为每支参赛队伍最大的挑战项目绝地求生外围-首页。ASC13的参赛队员认为这个试题的挑战在于如何降低CPU与MIC之间的数据传输次数绝地求生外围-首页,并在分析后发现绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,current_solution几乎占据了全部的运行时间绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。于是采用了算法改进、OpenMP实现并?化绝地求生外围-首页、guided线程分配?式绝地求生外围-首页、SIMD指令强制向量化绝地求生外围-首页、减少分?判断绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页、减?数据依赖、减?并?粒度绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页、在CPU与MIC协同计算异步完成计算任务等优化方法绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,最终实现了6万倍性能的提升绝地求生外围-首页。对于这一出自一群在校大学生之手的优化结果绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,ASC大赛评委会的所有评委给予了高度的评价绝地求生外围-首页,一致认为我国在校大学生对部分超算应用的理解绝地求生外围-首页,已经超过了世界大学生的平均水平,我国超算未来可期绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。

可以说,从既往的经验来看,ASC大学生超级计算机竞赛对国产应用软件、对超算新技术的推动均起到了巨大的作用绝地求生外围-首页。而即将在明年举行的2014年ASC世界大学生超级计算机竞赛绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,将吸引全球高校的广泛参与,全球超算青年精英汇聚一堂绝地求生外围-首页,势必会让入选应用得到最大程度的优化绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。无论对于参赛者还是应用提供者来说绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页,都将是一次难得的机会绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页绝地求生外围-首页。

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