在黃小猛老師(清華大學超算參賽隊伍的帶隊老師)的帶領下，記者走進一清華實驗樓里的一間小屋，最先映入眼簾的是一張單人床，上面放著簡單的被褥，還有一個圓桌擺在屋子的正中央，占據(jù)了小屋的大半部分面積……這就是清華大學“夢之隊”的工作室?ASC2013冠軍隊就是在這么簡陋的環(huán)境下誕生的?就在這樣一個與想象中相去甚遠的場所中，在滿是疑惑的思緒中，開始了采訪……

在介紹采訪內(nèi)容之前，筆者認為有必要先簡單介紹一下ASC大賽的背景和比賽規(guī)則：

ASC亞洲大學生超級計算機競賽是由中國倡議成立，日本、俄羅斯、韓國、新加坡、泰國、中國臺灣、中國香港等國家和地區(qū)的超算專家和機構聯(lián)合發(fā)起和組織，是與美國SC、德國ISC大學生超算大賽并駕齊驅的全球三大超算賽事之一，2013年是第一屆。中國大陸高校的前兩名可獲得參加6月份在德國舉行的ISC13國際大學生超級計算機競賽資格。

各參賽隊由6名在校大學生組成，參賽學生必須為具有該校正式學籍的全日制在校本科生。每支參賽隊伍可配一名指導老師。參賽隊伍需按照競賽評審委員給出的統(tǒng)一命題，在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成超算系統(tǒng)方案、測試、優(yōu)化工作并提交書面報告，由評審委員會統(tǒng)一評定。

各參賽隊伍需要在3000瓦的總功耗約束條件下構建小型超算系統(tǒng)，并調(diào)試達到其最高運算性能。在應用考核上設置了五個應用進行測試和優(yōu)化：用于測試超級計算機系統(tǒng)浮點性能的Linpack測試、研究生物分子體系的分子動力學應用GROMACS等四個國際常用應用測試，以及組委會特別設置的“基于期權定價應用BSDE”的MIC眾核并行優(yōu)化試題。其中前兩道題是可以自由選擇計算平臺，只有BSDE是必須使用MIC架構進行并行優(yōu)化。

從參賽隊伍的組建到比賽的結束，僅有三個月的時間，這三個月的時間里，要完成參賽隊伍的組件、架構選擇、應用調(diào)優(yōu)、測試等過程。選人組隊，當然是競賽的第一步!

夢之隊——一支具有“對抗性”和“策略性”的隊伍

在交流的過程中，記者發(fā)現(xiàn)，清華大學參賽隊伍是一個充滿“對抗性”和“策劃性”的隊伍。

策劃性，主要是因為在比賽的每一個環(huán)節(jié)，清華都經(jīng)過了非常強的策劃手段，包括隊員選拔、架構選擇、應用調(diào)優(yōu)等方面，這些策略后文都會提到。

對抗性，是因為清華的這6名隊員每一個都是實力非常強，在編程方面具有非常豐富的經(jīng)驗，有的甚至從初中就開始編程，并且團隊協(xié)作非常之默契。隊長徐持衡、負責硬件和系統(tǒng)的金昊衠、王欣亮、王凝枰(唯一一個大三的，其他都是大四的)、駱可強，去年參賽隊的隊長擔任黃小猛老師的助手。“參賽隊員每天在這邊工作的時間差不多14個小時左右，從早上到晚上一兩點鐘”，黃老師告訴記者，他說的“這邊”就是采訪的那間小屋。

從隊員的組成來看，清華的隊員們都是計算機專業(yè)的本科生。然而，從比賽的應用來看，物理、航空航天等專業(yè)的學生可能更熟悉比賽的應用程序。當記者問到，有沒有考慮過選擇其他專業(yè)的學生做隊員時，黃小猛表示，“從比賽奪冠的角度來說，只有計算機系的最好。因為就算是搞物理的，真把應用本身看懂了，再把代碼調(diào)優(yōu)了，三年時間也未必能做到。而我們只有三個月的時間，那只能是盡我們所能做到比別人強一點點”。

窮舉法確定架構——GPU是最優(yōu)組合

主辦方規(guī)定BSDE應用必須使用MIC架構進行并行優(yōu)化，因此，不涉及到硬件平臺的選擇方面，主要的工作集中在軟件調(diào)優(yōu)。還有其他的四個應用，如何選擇計算平臺?這才是難點所在!

可以用純CPU計算，也可以用CPU加上GPU或者是MIC，還可以用CPU+GPU+MIC，到底該如何選擇? 3000W的功耗也限制了計算節(jié)點的數(shù)量，如何才能在有限的功耗范圍內(nèi)實現(xiàn)最高的計算速度?在計算平臺的選擇上，清華大學采用了窮舉法，在3000W的功耗范圍內(nèi)，對所有可能的組合進行測試，光是確定平臺就花了兩到三周的時間。

“最終，我們帶了10塊GPU卡參賽”，黃小猛在采訪中談到，“我們最先想到的是4塊MIC+6塊GPU，帶幾臺CPU，后來沒裝，因為功耗比劃不來，在規(guī)定的能耗之內(nèi)效率上不去，沒有達到我們期望的必勝的效率。”

“MIC經(jīng)常會莫名其妙的變成互聯(lián)MIC，我們拿到的是被動散熱的卡，一旦溫度過高后，就會限頻，限頻后溫度降下來，頻率卻沒法回到原來那么高，會比原來更慢一些。還存在散熱的問題，因為那個MIC卡是3000瓦的被動散熱，一般情況下被動散熱不可以做到那么高。另外，服務器跟MIC卡之間也不是特別兼容”，其中一個隊員補充道，“MIC跟GPU的編程模式不太一樣， GPU的編程模式需要自己指定，英特爾的MIC是自動指定，并且完全不知道bug出在哪，性能不好也完全不知道怎么回事”。

事實上，盡管其他四個可以自由選擇平臺的應用都采用了GPU+CPU的機器，但其中真正用到GPU加速的只有OpenCFD和Linpack兩個，另外兩個應用——WRF和Gromacs只是把GPU放進去了，主要是因為這兩個題目非常復雜，國外也沒把它改成GPU版。

賽場策略——穩(wěn)中取勝

“田忌賽馬”的故事告訴我們，隊伍的實力并不一定和比賽的結果成正比，比賽的結果很大一部分程度取決于戰(zhàn)略。盡管清華夢之隊實力非凡，但策略方面，也絕對不輸旁人。

當時比賽有五個應用，其中有一個應用是比較開放的，代碼量比較小，方便大家去調(diào)整代碼，做特別大的優(yōu)化。

在那個應用我們優(yōu)化到了幾萬倍，然而，這種方法也存在著風險——因為方法相對來說比較激進，可能會被組委會的人質疑，比如說算法去掉了一些部分或者算的不精確。究竟是不是該采取這樣激進的辦法?

經(jīng)過綜合衡量，夢之隊決定采用穩(wěn)中制勝的策略。“因為當時我們的成績已經(jīng)算領先一部分了，于是我們采取更保守的策略穩(wěn)中取勝。結果比下來發(fā)現(xiàn)有人比我們更快，于是后來我們不擔心這個事情了，大家都很開心地把比賽比完了”，一個隊員告訴記者，臉上洋溢著回味和自豪笑容。

夢之隊，一只充滿夢想和希望的隊伍，在他們的身上，我問到了青春的氣息。

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