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就在昨天，超算界的盛事 2019 ASC 世界大學(xué)生超級計算機競賽(以下簡稱 ASC19)在大連落下了帷幕。本屆 ASC19 由亞洲超算協(xié)會、浪潮集團(tuán)和大連理工大學(xué)聯(lián)合舉辦，全球 300 余支高校代表隊報名。歷經(jīng) 5 天的決賽之后，兩岸清華大學(xué)分別獲得了冠亞軍，中山大學(xué)摘得 e Prize 計算挑戰(zhàn)獎，北京航空航天大學(xué)獲得最高計算性能獎，中山大學(xué)、太原理工大學(xué)、香港中文大學(xué)和德國埃爾朗根 - 紐倫堡大學(xué)成為 ASC 歷史上首個“超級團(tuán)隊對抗賽”優(yōu)勝者。
這次的 ASC19 如同一個縮影，在 “超算”“大連理工”“浪潮集團(tuán)”這些關(guān)鍵詞中，聚集了尖端技術(shù)、高校、科技企業(yè)三方角色——儼然是典型的產(chǎn)學(xué)結(jié)合活動。
在科技企業(yè)爭先搶后走入高校的今天，我們或許可以從這次 ASC19 之中嘗試解讀產(chǎn)學(xué)結(jié)合的關(guān)鍵密碼，看看 ASC 之于高校、之于科技企業(yè)和超算產(chǎn)業(yè)，都起到了哪些作用。
從 27 到 300，
當(dāng) ASC 成為超算人才的激活劑
毋庸置疑的是，ASC 的存在，極大地激發(fā)了中國乃至世界超算產(chǎn)業(yè)的人才活力。
超算產(chǎn)業(yè)本身具有一定的特殊性，超算作為一種計算方式，可以被用來解決多領(lǐng)域的計算問題，也就需要多領(lǐng)域的跨專業(yè)人才。同時超算作為一種工具，從認(rèn)識到熟悉其系統(tǒng)，本身也是一個漫長而復(fù)雜的過程，在人才培養(yǎng)上周期相對更長。而且超算應(yīng)用成本至今相對較高，不是所有高校都有條件讓學(xué)生切實接觸到時下先進(jìn)的超算系統(tǒng)，目前不論是中國還是國外，都很少有高校在本科階段開設(shè)超算相關(guān)專業(yè)。
這時 ASC 這種賽事的存在，就可以從廣度和深度上盤活超算的人才活力。
從廣度上來講，ASC 組委會委員劉軍提到了這樣一組數(shù)字：在 2012 年競賽中，僅有 27 所高校派出代表隊參加，而在最近幾年，每年都有 300 所以上跨越全球的高校隊伍參與。
ASC 通過在多個城市的不同高校巡回舉辦，發(fā)揮自身的影響力，讓很多高校意識到了超算的重要性，也培養(yǎng)了很多年輕學(xué)生對于超算的興趣和認(rèn)知。尤其對于一些遠(yuǎn)離核心經(jīng)濟(jì)圈，相對與超算接觸機會較少的高校來說，ASC 的舉辦打開了一個雙向窗口，讓這些高校學(xué)生可以接觸先進(jìn)的系統(tǒng)和硬件，也讓更多人認(rèn)識到這些高校在超算方面的實力。
例如在 2017 年，來自山東的濰坊學(xué)院就成功的進(jìn)入了決賽并打破了 HPL 的世界紀(jì)錄，讓外界了解到原來在這座小城市中也有很多高校學(xué)子在關(guān)注并參與著超算產(chǎn)業(yè)。
從深度上來講，清華大學(xué)的案例是十分典型的。這次參與比賽的清華大學(xué)隊員提到，自從參與了 ASC 以來，每年比賽隊伍里都會有一到兩位同學(xué)在本科畢業(yè)的時候選擇在課題組繼續(xù)深造來讀 PHD。通常情況下學(xué)生們需要一到兩年的時間來熟悉超算系統(tǒng)和相關(guān)基礎(chǔ)知識，但這些參與過 ASC 的學(xué)生因為已經(jīng)有了相關(guān)積累，基本一進(jìn)入課題組就能接觸研究工作。
可以說 ASC 選擇在本科階段就對學(xué)生進(jìn)行歷練，不僅擴大了高校人才培養(yǎng)體系的入口，也大大縮短了人才培養(yǎng)的過程，如同一劑“激活劑”極大的提升了超算人才生態(tài)的活力。
搭起天梯，讓超算走向應(yīng)用沃土
從超算的 Top 500 榜單來說，其中有 45%的超算都來自中國，加上位列第三的神威·太湖之光和位列第四天河 2 號，中國在超算技術(shù)方面的實力已然毋庸置疑。
但超算的本質(zhì)的是工具、是能源，工具和能源只有被投入于豐富的應(yīng)用場景中，才能發(fā)揮出真正的作用。ASC 存在的另一大作用，就是幫助引導(dǎo)超算產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)實場景問題的緊密貼合，例如關(guān)注現(xiàn)實場景中的應(yīng)用問題、注重能源成本等現(xiàn)實應(yīng)用的關(guān)鍵要素等等。
從 ASC14 開始推出了一項“e Prize 計算挑戰(zhàn)獎”，用以表彰那些應(yīng)用性能優(yōu)化出色的隊伍。從歷年來這一獎項的題目設(shè)置，也能看出 ASC 正在源源不斷的利用超算解決各種各樣的現(xiàn)實問題。比如 2014 年對中國石油東方地球物理公司自主研發(fā)軟件的優(yōu)化，幫助提升石油勘探效率。
在今年，決賽不僅將課題設(shè)置在了人工智能人臉超分辨率重建、地球系統(tǒng)模式 CESM、基因測序組裝軟件 wtdbg、神秘應(yīng)用聲子計算軟件 ShengBTE 等前沿科學(xué)與工程應(yīng)用上，關(guān)注 AI、氣候、基因測序等等極具應(yīng)用價值的問題，同時還要求參賽隊伍在 3000 瓦功耗約束下自行設(shè)計超算系統(tǒng)，對于功耗條件進(jìn)行限制，也就無形中增強了超算系統(tǒng)的實際應(yīng)用性，不僅能解決問題，還能高性價比地解決問題。
超算排名本身只是一種象征、一種符號，真正能將高性能計算的力量發(fā)揮出來，提升基礎(chǔ)科學(xué)和前沿科學(xué)的實力，才能真正證明中國超算的能力。在這一過程中，ASC 如同一架天梯，將科研與應(yīng)用兩個世界緊緊連接。
當(dāng)超算燎原 AI：點燃星火的 ASC
最后，我們想來談?wù)劤闩c AI 之間的關(guān)系。
和很多科技企業(yè)一樣，近年來 AI 已經(jīng)成為了浪潮的重要發(fā)力方向。浪潮一直在發(fā)揮著自己在服務(wù)器和硬件存儲技術(shù)的優(yōu)勢，從推出適用于 AI+HPC 計算的服務(wù)器，到打造涵蓋端到端解決方案、優(yōu)化框架、管理套件和 AI 計算平臺的浪潮全棧式 AI 系統(tǒng)，浪潮已經(jīng)在 AI 趨勢中找到了一個精準(zhǔn)的切入點。
超算與 AI，同樣也具有天然的匹配性?，F(xiàn)如今我們所應(yīng)用的機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，無一不是建立在海量數(shù)據(jù)之上進(jìn)行挖掘，計算能力越強，AI 算法運行、訓(xùn)練和研發(fā)的效率也會越高。尤其在未來 IoT 普及發(fā)展的大勢之下，傳感器越來越多將會帶來數(shù)據(jù)量的指數(shù)級暴漲。這時超算的高性能計算能力，就可以發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。
但應(yīng)用上全新的計算系統(tǒng)，遠(yuǎn)不是我們想象中增加幾個處理器那么簡單。而是需要重新打造軟件生態(tài)、打磨計算框架包括讓從業(yè)者熟悉全新的計算系統(tǒng)。如果等到數(shù)據(jù)量暴增，現(xiàn)有計算模式無法承受時才去從零開始這一流程，顯然是對 AI 產(chǎn)業(yè)發(fā)展極大的不利。
這時，浪潮這樣既在超算產(chǎn)業(yè)中有深入布局，又在 AI 產(chǎn)業(yè)緊密布局的企業(yè)，就有責(zé)任和機會連通兩者。而 ASC 這樣的賽事，就是絕好的機會。
從 2016 年開始，ASC 就開始在賽事中引入 AI 相關(guān)賽題。尤其是 2017 年和 2018 年兩年間，ASC 分別和百度以及微軟合作，針對自動駕駛交通預(yù)測和搜索引擎智能問答預(yù)測 AI 應(yīng)用場景提出問題，并且向參賽者們開放了百度的 PaddlePaddle 深度學(xué)習(xí)框架、微軟的數(shù)據(jù)集等等以往企業(yè)開發(fā)者才能接觸到的工具。
可以看出 ASC 正在不斷加強對參賽者和科技企業(yè)兩端的引導(dǎo)，讓參賽者，同時也是超算產(chǎn)業(yè)的潛在人才加強對超算解決 AI 問題的關(guān)注；也讓科技企業(yè)更直觀的意識到超算的價值。
目前我們已經(jīng)看到越來越多像英特爾、曠視這樣的科技企業(yè)，聯(lián)合建立了應(yīng)用于 AI 的超算中心。可見 AI 與超算擦出的火花已有燎原之勢，未來還會有很多故事可講。在這一過程中，ASC 如同一顆小小的火石，不斷為 AI 與超算助燃。
本屆 ASC19 雖然已經(jīng)告一段落，但關(guān)于超算、關(guān)于產(chǎn)學(xué)結(jié)合的故事卻永不落幕。不難發(fā)現(xiàn)，在各種前沿科技爭相碰撞發(fā)展的今天，中國高校也逐漸進(jìn)入了一個轉(zhuǎn)型期，如何能夠培養(yǎng)出更加適應(yīng)未來的產(chǎn)業(yè)人才,企業(yè)又如何參與這個過程，接觸到先進(jìn)的學(xué)術(shù)成果，都是當(dāng)下最亟待解決的問題。
ASC 的舉辦，或許能夠成為一個范本。在高校、科技企業(yè)和超算產(chǎn)業(yè)的合力推動下，齒輪已經(jīng)開始轉(zhuǎn)動，種子正在萌生新芽，我們在等待著更多像 ASC 一樣賽事出現(xiàn)，激活、連通、點燃產(chǎn)業(yè)與學(xué)界。
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