北京时间2020年11月20日凌晨，SC20国际大学生超算竞赛总决赛结果公布，由北京大学信息科学技术学院组建的北京大学超算队获得SC20国际大学生超算竞赛总成绩第二名的好成绩。值得一提的是，6人团队中，5人来自图灵班，祝贺同学们！

 

北京大学SC20参赛队员及指导老师
前排自左至右：杨芳源、顾宇晨、樊泽嘉
后排自左至右：郝哲文、许朋程、潘樾阳、梁云

比赛介绍

 

      SC 是全球超级计算产业的顶级盛会，迄今已有31年历史。2007年在 SC 会议举办了第一次大学生超级计算竞赛（Student Cluster Competition, SCC）。SCC 超算竞赛是 SC 会议的重要组成部分，与 ASC 超算竞赛和 ISC 超算竞赛并列为世界最具权威性的三大国际大学生超算竞赛，世界各地一流大学踊跃参加，被誉为高性能计算领域的“学生奥运会”。该竞赛旨在增进大学生与高性能计算产业界之间的联系，促进世界各地超算青年人才的交流，提升超算应用水平和研发能力。

 

      SC20 的 SCC 决赛共有19支队伍参赛，来自北京大学、清华大学、上海交通大学、南方科技大学、麻省理工学院、佐治亚理工学院、加州大学圣地亚哥分校、伊利诺伊大学、苏黎世联邦理工学院等国内外知名高校。

 

      本次比赛中，北京大学超算队由信息科学技术学院计算机系高能效计算与应用中心梁云副教授，信息科学技术学院硕士研究生付振新担任教练。6名队员均来自信息科学技术学院，其中5名来自图灵班。团队组成如下：

 

许朋程（队长），2017级图灵班
潘樾阳（队长），2018级图灵班
樊泽嘉，2017级图灵班
杨芳源，2017级
顾宇晨，2018级图灵班
郝哲文，2019级图灵班

 

北大超算队在SC20接受赛后采访

 

      受疫情影响，本次比赛改为线上举行。SCC 要求各参赛队伍在总预算不超过3700美元的前提下，自行设计超算集群架构，在云端管理超算集群，并在此基础上完成3个集群性能测试和4个科学计算应用的运行。

 

      3个集群性能测试包括：
HPL（高度并行计算基准测试）
HPCG（高性能共轭梯度性能测试）
IO-500（I/O性能测试）

 

      4个科学计算应用包括：
CESM（通用地球模式系统）
GROMACS（分子动力学模拟）
论文复现（Memory-Centric X-ray CT Reconstruction with Massive Parallelization ，以存储为中心的并行化 CT 重建算法）
现场公布的神秘应用（miniVite，并行化图社区发现）

 

比赛最终榜单

 

      因比赛改为线上，赛方采用了 Microsoft Azure 的云基础设施和 cyclecloud 管理平台，给参赛队伍带来了很多新的挑战。一方面，队员们需要仔细研究赛方提供的机器配置，在给定的预算下配置出高性价比、高容错性的集群；另一方面，由于比赛在线举办，还要克服时差、线上沟通困难等问题。在教练的指导和队员们的努力下，北京大学超算队吸取往年经验，进行了软硬件系统性能优化、应用程序并行优化等多项有针对性的训练，克服了重重困难。在比赛中，由顾宇晨同学负责的 CESM 应用获得了全场应用最高分。超算队赛前还得到了北京大学计算中心樊春老师、物理学院鄢语轩同学、赞助商北京容天汇海科技有限公司的支持。

 

北京大学超算队海报（节选）

 

赛后采访

 

      感谢学校和学院对超算队的支持。我从2016年超算队成立开始担任教练至今，见证了队伍的成长。通过这几年的培养，我非常高兴地看到很多同学走上了和高性能计算相关的道路，多名同学毕业后前往 Stanford, MIT, UCB, PKU 等高校继续深造；同时，越来越多的同学开始对超算感兴趣，不断有新鲜血液加入到团队中来。

 

梁云
教练，高能效计算与应用中心副教授

 

      因为疫情，赛制和规则有了一些新的变化，对我们来说是一个挑战。同时这个比赛是团体赛，队员之间需要相互信任，但受到疫情影响，从今年3月到开学之前我们一直是线上联系，很难培养默契，尤其是对于新加入队伍的同学来说。线上训练一方面让大家的讨论效率受到了影响，另一方面也很容易缺少热情。针对这个问题，我们会制定一些任务，让同学们相互监督和鼓励，也会经常做一些小活动、小游戏去增进同学们之间的感情。

 

许朋程
第三任队长，2017级图灵班

 

      往年的比赛是限制我们搭建的集群的功率，今年因为是线上，所以变成了限制集群的预算，因此对队伍的预算管理提出了非常大的考验。我们需要思考每个应用花多少钱，这是一件对于最后的结果非常重要的事情。同时，比赛的感觉是不可替代的，经历了比赛我们才知道应该怎样安排比赛的节奏，只有做了充分的准备才不至于在比赛中手忙脚乱。

 

潘樾阳
第四任队长，2018级图灵班

 

      在比赛中我们和很多有着不同背景的老师、同学接触，学到了很多新的知识。对于信科的同学来说可能跑代码是自己的专长，但是代码背后的一些专业性的知识我们需要请教更多本专业的老师和同学。在这个过程中我们慢慢学着怎样与别人沟通，这种沟通既要高效地解决我们的问题，又要让对方感到舒服，对我们来说也是一种成长。

 

超算队队员
2017、2018、2019级本科生

 

队伍历史

 

      北京大学超算队组建自2016年春天，自2017年起获得教务部本科教学改革项目的支持。在第一次队员招募之后，随即入围了 SC16 大学生超算比赛决赛，并获得全球第六名的成绩。之后，超算队又陆续参加了 SC17、SC19、ASC19 大学生超算比赛，成绩稳步提升。

 

北大超算队参赛之路

 

      在学校的支持下，超算队从起初的借用服务器，到搭建自有服务器集群，拥有自己的训练平台，训练条件不断提升。此外，超算队还获得了 IBM、英伟达、容天、浪潮、思腾等超算相关企业的支持，包括赞助参赛设备、技术研讨等，助力队伍茁壮成长。超算队是一个小学校，每年都会有新队员加入、老队员毕业，其间的交接非常重要。今年，17级图灵班许朋程与18级图灵班潘樾阳携手带领队伍获得了总成绩第二名的好成绩，顺利完成了第三与第四任队长的交接。

 

      北大超算队不仅在比赛中勇往直前，在科研方面同样硕果累累，已在 Parallel Computing, TPDS 等高性能计算相关会议、期刊发表了3篇相关论文。

 

 

      北京大学超算队将在学校的支持和自身的努力下不断成长、稳步前进，期待超算创新项目和超算团队更多的进步、成绩和收获。

 

背景链接

 

      “图灵人才培养计划”的设立旨在打造深具北大特色的计算机类本科生和研究生培养计划，建立课程教学与科研培养的示范体系，全面提升北京大学计算机和人工智能学科的教育与人才培养水平，为国家培养计算机领域未来的领军人才。该计划由本科生和研究生培养两部分组成。本科生培养基于北京大学信息科学技术学院于2017年创办的“图灵班”，研究生培养计划随之于2019年立项。“图灵班”发起人之一、指导委员会主任、图灵奖得主John Hopcroft教授亲自设计培养方案及课程体系，并亲自讲授、旁听和一对一交流相关课程，确保课堂质量。