ASC简介

Posted 2020-08-20 艾斯1213

作者：Forwil
链接：https://www.zhihu.com/question/32242368/answer/66384622
来源：知乎
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ASC世界大学生超级计算机竞赛 == Asia Supercomputer Community Student Supercomputer Challenge，由亚洲超算协会发起，目前已经举办了4届（12~15），每年好像都是浪潮公司掏钱赞助。
初赛一般在前年年底开始报名，当年一月份放出初赛试题。一般是1 benchmark + 1 applications + 1 MIC（Intel Xeon Phi） program。初赛历时2个月左右，要求提交一份全英文的proposal，介绍参赛学校的超算情况，介绍组织参赛经历，应用分析和优化策略等。初赛会要求在给定功耗（一直都是3kW）下设计一个超算集群，当然不会要求每个比赛队伍都真的拿钱去买机器来组集群。然后就1 benchmark 和 1 applications 给出应用分析，鼓励参赛队在自己学校的超算平台上对benchmark和applications进行优化。
一般初赛的benchmark都是linpack，世界top500的超算集群就是用linpack的性能（G/Tflops）来排名的。ASC15初赛时把benchmark换成了HPCC，实际上HPCC = HPL（High performance Linpack）+ 一些奇奇怪怪的硬件性能测试。并且在决赛的时候HPCC被换成了HPL，因此linpack测试应该是每年都会有的一个项目。
初赛给的application一般是工业级的并行程序，比如ASC15就是分子动力学的NAMD，一般的工业级应用都是十万百万行代码级别的，想要做代码级优化其实比较难。优化一般侧重于编译参数，运行参数和数学库blas的重新链接上，对于IO密集型的应用可以考虑并行读写或者ramdisk等一些tricky小方法。
MIC程序优化是ASC比赛的一个很重要的项目，会给一份不长的串行或者并行效率不高的子程序，这个子程序一般是大型应用的一个热点函数。比如ASC15中SKA的Gridding，核心循环只有不到10行左右3个嵌套循环。MIC优化可以做的工作很多，算法优化、缓存优化、向量化、改写汇编都是常见的。当然MIC编程的坑很多，我不是负责MIC应用的我就不多说了。一般MIC程序优化这个项目是占分最多的。
每年的3月初提交完初赛proposal之后大概一个月后主办方就公布晋级决赛的16支队伍，往年都是8支大陆队8支海外队，大陆队伍一般比较强，如清华、国防科大、上交、华科、中山几乎每年都进决赛。海外队伍相对较弱，不过也有像台湾清华、南洋理工这样可以冲击冠亚军的队。
公布完晋级决赛的队伍之后，一般会释出2个新的application，今年决赛多的两个应用是wrf-chem（天气预测中的化学反应），palabos（流体力学），优化思路和NAMD类似。而后也会公布决赛的比赛具体项目和计分方式，但是会保留一个secret application到决赛最后一天公布，最后总决赛的项目就由初赛的3个+决赛前公布的2个+secret 1个 一共 6个应用组成。
总决赛一般分4天，前两天搭建软硬件环境，比赛方会提供服务器和MIC加速卡，使用GPU的队伍就需要自己带过去装了，第三天测试Linpack+两个application，第四天测试最后一个app和secret app。自组的平台要求运行时的功耗不能超过3kW。而MIC应用会单独在赛方提供的平台上测试。
总决赛的奖金挺多的，除了MIC应用之外其他的包括linpack都是每个1w，MIC应用2.718w（叫e-prize奖）。总分冠军10w，亚军5w。
至于比赛比的东西，更倾向于操作系统+体系结构方面的知识，相比于ACM比的算法+数据结构+灵光一现，ASC竞赛的“计算机血统“更浓一些，工程性也强很多，这一点我比较喜欢。