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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,2014年ASC世界大学生超级计算机竞赛组委会于日前宣布yobet体育官网,征集自主开发的应用软件作为大赛的并行优化赛题,并汇集全球超算队伍力量对入选应用进行优化。本次应用征集活动向所有中国超算用户和专家开放,任何符合条件的组织机构和个人均可参与。

                          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,征集入选的应用将在基于天河二号的超算架构上运行,经过全球各超算队伍的并行调优,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。

                          当前,美yobet体育官网、日、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yobet体育官网,更加关注超算的实用价值而非单纯的技术性指标。在这一理念的推动下,源自美日欧的开源软件或商业软件大量涌现,已经成为全球超算系统中最主流的应用来源yobet体育官网yobet体育官网。而对于想要成为超算强国的中国而言,自主研发的应用软件必然是需要突破的一个“短板”。

                          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,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,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yobet体育官网。同时,为了让年轻的超算人才更好的了解和掌握最新的技术yobet体育官网yobet体育官网,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。这也成为ASC世界大学生超级计算机竞赛有别于SCyobet体育官网yobet体育官网、ISC的一大特色。

                          据了解yobet体育官网,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,其广泛的应用于汽车、能源、航空航天等行业。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yobet体育官网yobet体育官网,涉及到航天、航空及湍流基础研究领域的7个典型应用算例,其中槽道湍流的直接数值模拟算例yobet体育官网,程序设定运行2001步yobet体育官网,算例的复杂程度对每一支参赛队伍来说都是巨大的挑战yobet体育官网。为了获得更快速的程序运行速度,多支参赛队伍在经过对算例代码的分析之后yobet体育官网,成功将部分代码移植到GPU上运行,并在实测中获得了远超CPU运行的速度。而经过众多参赛队伍优化后的程序代码,也在比赛结束后由组委会交到提供者手中。

                          而作为ASC大学生超级计算机竞赛的特色比赛项目yobet体育官网,ASC 13的MIC应用优化选用了BSDE期权定价模型作为比赛试题。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yobet体育官网,在衍生产品定价以及风险对冲问题上yobet体育官网,BSDE模型是一种有效的解决方案yobet体育官网。与传统的Black-Scholes模型不同,BSDE模型可以处理非线性问题。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),并且要求计算时间不能很长,要有实时性。因此yobet体育官网,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。

                          MIC本身便是一种非常新计算架构yobet体育官网,再加上BSDE的复杂程度和实时性要求,使得这项测试成为每支参赛队伍最大的挑战项目。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,并在分析后发现,current_solution几乎占据了全部的运行时间。于是采用了算法改进、OpenMP实现并?化、guided线程分配?式、SIMD指令强制向量化yobet体育官网、减少分?判断yobet体育官网、减?数据依赖、减?并?粒度yobet体育官网、在CPU与MIC协同计算异步完成计算任务等优化方法,最终实现了6万倍性能的提升yobet体育官网。对于这一出自一群在校大学生之手的优化结果yobet体育官网,ASC大赛评委会的所有评委给予了高度的评价,一致认为我国在校大学生对部分超算应用的理解,已经超过了世界大学生的平均水平yobet体育官网,我国超算未来可期。

                          可以说yobet体育官网,从既往的经验来看yobet体育官网,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。而即将在明年举行的2014年ASC世界大学生超级计算机竞赛,将吸引全球高校的广泛参与yobet体育官网,全球超算青年精英汇聚一堂,势必会让入选应用得到最大程度的优化。无论对于参赛者还是应用提供者来说yobet体育官网,都将是一次难得的机会yobet体育官网。

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