作者：李祥敬

經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，ASC世界大學(xué)生超算競(jìng)賽已經(jīng)發(fā)展為全球最大規(guī)模的大學(xué)生超算競(jìng)賽。1月4日，2024 ASC世界大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽（ASC24）啟動(dòng)會(huì)在北京舉行。ASC24吸引了全球超過(guò)300支高校隊(duì)伍報(bào)名參賽，通過(guò)初賽選拔的隊(duì)伍將參加4月9日-13日在上海大學(xué)舉行的總決賽。

ASC組委會(huì)委員劉軍接受記者采訪時(shí)表示，今年ASC是第11屆，預(yù)示著新的開(kāi)端。今年大賽的東道主是上海大學(xué)，提供了完全線下的競(jìng)賽環(huán)境。

上海大學(xué)是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展高性能計(jì)算集群研制和應(yīng)用的高校之一，牽頭建設(shè)上海市的智能計(jì)算系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，一直在參與ASC，取得了非常不錯(cuò)的成績(jī)。

上海大學(xué)計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)謝少榮介紹說(shuō)，學(xué)院推出了“1024”人才培養(yǎng)舉措。包含了4個(gè)零距離：與一流名師的零距離、與世界頂尖高手零距離、與海外名校零距離、與龍頭企業(yè)零距離?！斑@次我們申請(qǐng)舉辦ASC24就是一個(gè)非常好的實(shí)現(xiàn)四個(gè)零距離的機(jī)會(huì)，也是夯實(shí)’1024‘人才培養(yǎng)舉措非常有力的實(shí)踐方式?！?/p>

為了舉辦ASC24，上海大學(xué)進(jìn)行了充分的準(zhǔn)備工作，比如組團(tuán)訪問(wèn)了上屆主辦方中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，學(xué)習(xí)他們成功的辦賽經(jīng)驗(yàn)，另外跟組委會(huì)大賽代表進(jìn)行了多次討論，深入了解賽場(chǎng)要求、電力需求、財(cái)務(wù)、安全保障、后勤保障、人員接待等等方面的要求。

歷屆最大的賽事規(guī)模

ASC競(jìng)賽發(fā)韌于2012年，經(jīng)過(guò)11年發(fā)展，經(jīng)歷了從中國(guó)到亞洲，再?gòu)膩喼薜绞澜绲囊?guī)模升級(jí)，影響力不斷攀升。迄今為止，ASC 競(jìng)賽已吸引到全球超過(guò)10000名大學(xué)精英人才參與，已經(jīng)成為世界最大規(guī)模大學(xué)生超算競(jìng)賽，與美國(guó)SC、德國(guó)ISC并稱全球三大超算競(jìng)賽。

ASC超算大賽迄今已舉行至第十一屆，吸引來(lái)自全球六大洲上萬(wàn)名大學(xué)生報(bào)名參賽。

本次ASC24吸引了全球五大洲共359支隊(duì)伍報(bào)名，是歷屆超算大賽中參賽高校隊(duì)伍最多，覆蓋國(guó)家和地區(qū)最多的一屆，來(lái)自全球不同膚色、不同語(yǔ)言、不同文化的高校大學(xué)生將重聚線下，面對(duì)面同臺(tái)競(jìng)技，揮灑激情、汗水，應(yīng)對(duì)來(lái)自腦力、體力與協(xié)作力的三重挑戰(zhàn)。他們不僅將會(huì)在本屆大賽增強(qiáng)知識(shí)儲(chǔ)備，鍛煉動(dòng)手能力，擴(kuò)充技術(shù)的視野，同時(shí)也促進(jìn)跨國(guó)交流，這對(duì)于他們成長(zhǎng)為一名優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)工程師，有非常重要的積極作用。

本次報(bào)名隊(duì)伍中，來(lái)自大陸外的高校隊(duì)伍數(shù)量增加89%，吸引新加坡南洋理工大學(xué)、美國(guó)新墨西哥大學(xué)、臺(tái)灣清華大學(xué)、香港中文大學(xué)等知名高校參賽，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)首次參與報(bào)名，如阿根廷、沙特阿拉伯、哈薩克斯坦以及來(lái)自中國(guó)的澳門、新疆等地區(qū)。

ASC24繼續(xù)采用“預(yù)賽＋決賽”的賽制。預(yù)賽階段為2023年12月16日-2024年1月21日，參賽隊(duì)按要求提交賽題提案。預(yù)賽評(píng)審日時(shí)間為2024年2月3日，評(píng)委會(huì)經(jīng)過(guò)評(píng)審選出二十余支高校隊(duì)伍進(jìn)入總決賽。

總決賽時(shí)間為2024年4月9日-13日，晉級(jí)的高校隊(duì)伍將在上海大學(xué)校園內(nèi)進(jìn)行面對(duì)面現(xiàn)場(chǎng)總決賽，角逐冠亞軍，以及e Prize計(jì)算挑戰(zhàn)獎(jiǎng)、最高計(jì)算性能獎(jiǎng)、超級(jí)團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)等各大獎(jiǎng)項(xiàng)。

挑戰(zhàn)與實(shí)用兼具的賽題

近兩年，超算與人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)持續(xù)融合，應(yīng)用邊界不斷擴(kuò)展，場(chǎng)景不斷豐富，成為催生科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)。如科學(xué)智能 AI for Science，高性能數(shù)據(jù)分析HPDA 等，并在風(fēng)險(xiǎn)人員識(shí)別、自動(dòng)駕駛、新藥研發(fā)、災(zāi)難氣象預(yù)測(cè)等領(lǐng)域加速落地。

每屆ASC大賽的賽題注重與國(guó)際大科學(xué)問(wèn)題結(jié)合，以及與領(lǐng)先的科技企業(yè)合作，開(kāi)展人工智能等方面的探索。劉軍說(shuō)，賽題需要具有一定的代表性和超前性。往屆ASC與科大訊飛、百度、微軟等合作推出了語(yǔ)音識(shí)別、自動(dòng)駕駛等創(chuàng)新賽題。

如ASC17人工智能賽題為百度提供的交通預(yù)測(cè)應(yīng)用：各隊(duì)伍在3000瓦功耗下搭建系統(tǒng)集群，利用百度PaddlePaddle框架開(kāi)發(fā)深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，預(yù)測(cè)多達(dá)300+道路在某規(guī)定時(shí)間的早高峰路況。ASC18人工智能賽題是微軟提供的，關(guān)于自然語(yǔ)言閱讀理解中的搜索提問(wèn)回答預(yù)測(cè)（Answer Prediction for Search Query）：參賽隊(duì)需要基于搜索引擎提問(wèn)過(guò)程中構(gòu)建的巨大數(shù)據(jù)集，研究創(chuàng)造屬于自己的AI回答預(yù)測(cè)方法和模型，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確回答。

當(dāng)前，LLM推理加速成為業(yè)界和學(xué)界的研究熱點(diǎn)，由于LLM參數(shù)規(guī)模龐大，對(duì)計(jì)算和內(nèi)存的需求大，推理成本高昂，限制了LLM的應(yīng)用落地。

本次賽題要求參賽隊(duì)伍基于流行的開(kāi)源大語(yǔ)言模型LLaMA2，構(gòu)建并優(yōu)化推理引擎，在組委會(huì)提供的樣本數(shù)據(jù)集上實(shí)現(xiàn)高吞吐推理處理。該模型具有700億參數(shù)，各參賽隊(duì)伍需要充分了解并掌握大模型常見(jiàn)的并行方法，并學(xué)習(xí)使用各種技術(shù)來(lái)優(yōu)化推理過(guò)程。

劉軍表示，在2022年ASC推出了源大模型的賽題，當(dāng)時(shí)ChatGPT還沒(méi)推出，而今天大模型領(lǐng)域百花齊放，LLaMA在全球范圍來(lái)講具備泛用性。“因?yàn)锳SC是一個(gè)全球性的比賽，參賽團(tuán)隊(duì)在開(kāi)源模型上開(kāi)展相應(yīng)的工作，能夠獲取到的廣泛的資源，包括論文或者是相應(yīng)的代碼支持?！?/p>

智源研究院大模型行業(yè)應(yīng)用負(fù)責(zé)人周華告訴記者，LLaMA帶動(dòng)了整個(gè)開(kāi)源大模型，對(duì)于產(chǎn)業(yè)界來(lái)說(shuō)認(rèn)知是最高的。之所有選擇700億參數(shù)版本，是因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)量的推理需要非常大的資源，成本也非常高。參賽隊(duì)伍需要在限定的硬件上進(jìn)行非常多的優(yōu)化工作，提升性能才能將模型運(yùn)行起來(lái)。

為了幫助參賽隊(duì)伍更好地備戰(zhàn)，智源研究院將會(huì)安排相關(guān)的研究院給參賽隊(duì)伍講解大模型基礎(chǔ)知識(shí)和業(yè)界關(guān)注點(diǎn)。同時(shí)，在大模型優(yōu)化結(jié)果評(píng)測(cè)方面，智源研究院在模型研發(fā)過(guò)程中積累了非常多的測(cè)試結(jié)果，也為評(píng)價(jià)參賽團(tuán)隊(duì)的成果提供了參考指標(biāo)。

雖然大模型是業(yè)界的熱點(diǎn)，但是如何將大模型與行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行融合是未來(lái)我們需要解決的難題。隨著大模型不斷落地，ASC賽題也會(huì)聚焦到大模型與行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的問(wèn)題。

除了大模型這樣的熱點(diǎn)，ASC24的賽題也聚焦在行業(yè)實(shí)際應(yīng)用。ASC24的滲流數(shù)值模擬賽題旨在研究多相流體在多孔介質(zhì)中的復(fù)雜流動(dòng)規(guī)律與特征。ASC24賽題要求各參賽隊(duì)伍模擬石油開(kāi)采場(chǎng)景中油、氣、水等多相流體的滲流情況，并優(yōu)化大規(guī)模并行計(jì)算過(guò)程，提升離散算法的計(jì)算性能和并行效率。

中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員張晨松表示，工業(yè)仿真軟件和AI融合具有非常廣泛的場(chǎng)景，比如利用數(shù)據(jù)以及AI技術(shù)構(gòu)建模型，代替原有的專家系統(tǒng)，畢竟精細(xì)的數(shù)值模擬在工業(yè)應(yīng)用里面非常重要。“滲流力學(xué)是交叉學(xué)科，涉及流藏工程、地質(zhì)力學(xué)、流體力學(xué)、計(jì)算機(jī)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等。我們的題目設(shè)計(jì)考察的是計(jì)算機(jī)程序開(kāi)發(fā)的能力以及在超算上并行資源利用的能力，參賽同學(xué)需要把優(yōu)化的精力集中在算法的提升以及對(duì)固定算法的代碼的性能優(yōu)化上面?！?/p>

本屆ASC24針對(duì)如上賽題，并不限制加速卡種類的使用，GPU、PVC、FPGA等皆可，如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)加速，同樣也是本次競(jìng)賽的重要挑戰(zhàn)。

需要特別指出的是，ASC24組委會(huì)為參賽師生舉辦了競(jìng)賽集訓(xùn)營(yíng)，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名高校及研究機(jī)構(gòu)的專家詳解ASC競(jìng)賽規(guī)則、集群搭建及優(yōu)化、并行程序設(shè)計(jì)、AI語(yǔ)言大模型等知識(shí)，介紹賽題及解題思路，同時(shí)邀請(qǐng)往屆ASC獲獎(jiǎng)隊(duì)伍分享備戰(zhàn)心得體會(huì)。

結(jié)語(yǔ)

回首ASC過(guò)去的歷程，眾多大學(xué)生通過(guò)以賽代學(xué)以賽促練快速成長(zhǎng)，跨進(jìn)前沿科技大門，奔赴到超算應(yīng)用的各行業(yè)領(lǐng)域，源源不斷地成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的新鮮血液。

展望下一個(gè)十年，ASC24將成為新的起點(diǎn)，推動(dòng)各國(guó)及地區(qū)間超算青年人才交流和培養(yǎng)，提升超算應(yīng)用水平和研發(fā)能力，發(fā)揮超算的科技驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

從ASC走出的科技新青年們，能在計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域不斷挑戰(zhàn)前沿的科學(xué)問(wèn)題，拓展在超算領(lǐng)域廣度和深度，成長(zhǎng)為未來(lái)科學(xué)前沿的先鋒，推動(dòng)科學(xué)與工程領(lǐng)域的重大突破。