2019 ASC世界大学超级计算机竞赛结束

4月25日，2019年ASC世界大学超级计算机竞赛（ASC19）在大连理工大学结束. 台湾的清华大学和清华大学分别获得了第一和第二名. 除了第一和第二名之绕这三个单一奖项，排名前20的团队在正式比赛的第一天就展开了激烈的比赛. 最后，在HPL基准测试问题中的3000W功耗约束下，北京航空航天大学实现了令人印象深刻的每秒50.21万亿浮点运算的性能，比去年的记录42.99万亿增长了17％. 每秒操作数. 全球气候模式CESM竞赛表现良好，并取得了领先. 由中山大学，太原理工大学，香港中文大学和德国埃尔兰根-纽伦堡大学组成的团队成为ASC历史上的第一支超级团队.

北京的HPL浮点性能超过50万亿次

HPL是世界上最常见的超级计算机浮点性能基准测试程序世界高性能计算机，它是全球TOP500排名的重要基础. ASC竞赛的HPC计算性能测试有严格的规定，要求所有参赛团队都使用超级计算节点，高速网络和组委会提供的自配置卡等设备，以在不超过极限的情况下完成超级计算系统. 总功耗3000W构造.

北京航空航天大学设计了一种“三机十二卡”异构超级计算系统. 总共使用三台浪潮AI超级计算服务器NF5280M5来配置NVIDIA Tesla系列的12个V100加速卡，这些卡通过精细控制进行了优化. 在3000W功耗的约束下，整个系统的连续浮点运算性能为每秒50.21万亿次，ASC竞赛的HPL性能也首次提升至50万亿次的水平. 首次入围决赛的超级新人暨南大学以每秒39.68万亿次的成绩名列第二. 台湾清华大学，清华大学，大连理工大学和其他团队也表现出色，浮点性能每秒超过30万亿次.

要在功耗有限的情况下获得最高的计算性能，ASC竞赛的HPL测试本身就是一个挑战性挑战，它极大地测试了团队的现场表现能力. 北京航空航天大学的教练杨海龙带领该队六次参加了ASC比赛，对此有深刻的了解. 他认为，即使比赛前的准备工作足够，ASC竞赛仍然充满不确定性，“参与者都是大学生. 在此阶段，很少有人可以接触超级计算机，更不用说设计解决方案和构建了. 在此过程中，您会遇到许多从未遇到过的问题，因此必须处理和解决意外问题，能力对于每个团队成员都很重要，参与ASC竞赛实际上是一个过程理论与实践相结合，将知识转化为能力的方法，对学生未来的职业发展具有很高的价值. ”

在HPCG基准测试中，台湾清华大学以2004.96 GFlop的优异成绩名列第一世界高性能计算机，其次是北京航空航天大学和北京大学，分别以1529.20 GFlop和1483.70 GFlop排名第二和第三. HPCG，也称为高性能共轭梯度基准测试，现已成为高性能HPL基准测试的补充，并在全球TOP500超级计算排名中使用. 与HPL相比，HPCG更适合于超级计算的应用. 它旨在实现与不同领域的HPC应用程序更加匹配的计算和数据访问模式，并鼓励超级计算系统设计人员不断提高应用程序的实际性能.

阳光大学的地球系统模型CESM领先

地球系统模型CESM是ASC19的“ e奖计算挑战奖”指定竞赛，是当今世界上使用最广泛的气候模型，也是联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）撰写的第五和第六）第二份评估报告中使用的主要气候模型之一. CESM是一个完全耦合的气候模型，包括大气，陆地，海洋，海冰和陆地冰等多个模块，它使用物理，化学，流体力学和其他方程式，加上从实际观测中获得的气候场数据作为起始状态. 最后在超级计算机上再现气候变化的过程.

CESM游戏的计算挑战很大，需要所有团队在几年内完成CAM4和CAM5两种大气模式的计算以及在加倍条件下的CESM全模式计算二氧化碳浓度. 每个团队都必须对CESM有深入的了解和优化，以便在确保准确性的同时尽可能缩短计算时间. 最后，中山大学通过对CESM的优化，取得了最好的成绩.

作为CESM竞赛问题的提供者，中国科学院大气物理研究所副所长，LASG国家重点实验室副主任周天军说: “一方面，CESM竞赛这些问题将使大学生处于世界上最前沿的气候中；另一方面，科学工程的变化，特别是针对决赛中设定的二氧化碳浓度变化的计算，也将使每个人都感到由气候变化引起的全球变暖. 碳排放量的增加，这将对人类的生活环境产生巨大影响，然后建立起更加良好的环境意识. ”

首届超级团队竞赛的获胜者出生

由中山大学，太原理工大学，香港中文大学和德国埃尔兰根-纽伦堡大学组成的团队成为ASC历史上的第一支超级团队.

Super Team Competition是ASC首次设立的独立竞赛项目. 前20名球队通过抽签形成了5个超级团队，并以跨团队合作的形式共同完成了超级竞赛头衔“ Fluidity”的挑战. 流动性是一种开放源代码，通用的多相计算流体动力学软件，基于有限元/，广泛用于许多不同的科学领域，例如地球物理流体动力学，计算流体动力学，海洋建模和地幔对流等. 控制体积法可以解决网格任意运动和网格分辨率随时间变化的问题. 流动性使用MPI并行化，可以扩展到数千个处理器.

“在实际的科学研究工作中，跨团队合作是非常普遍的形式，尤其是在国际科学工程项目中. 这是我们组建超级团队竞赛的初衷，希望以此新形式的竞赛来促进大学生们深入合作，共同完成了比赛项目. ” ASC19组委会成员刘军说: “之所以选择流动性作为竞争主题，是因为当前的流体力学对于高端制造的发展非常重要，例如在航空航天，汽车，海洋和海洋工程，我们希望学生的创新思维将为HPC在制造业中的应用带来一些新的启发. ”

ASC学生超级计算机挑战赛（ASC学生超级计算机挑战赛）由中国发起，并得到亚，欧，美有关专家和机构的支持，旨在促进国家和地区之间超级计算机青年人才的交流和培养. 通过比赛平台. 超级计算的应用水平和研发能力，充分发挥了超级计算机技术的驱动力，促进了技术和产业创新. 比赛迄今已连续举行八次，吸引了来自世界各地的7000多名大学生. 它是目前世界上最大，参与最多的大学生超级计算活动. （照片由大连理工大学提供）

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