作者：李祥敬

經(jīng)過十余年的發(fā)展，ASC世界大學(xué)生超算競賽已經(jīng)發(fā)展為全球最大規(guī)模的大學(xué)生超算競賽。1月4日，2024 ASC世界大學(xué)生超級計算機競賽（ASC24）啟動會在北京舉行。ASC24吸引了全球超過300支高校隊伍報名參賽，通過初賽選拔的隊伍將參加4月9日-13日在上海大學(xué)舉行的總決賽。

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

上海大學(xué)是國內(nèi)較早開展高性能計算集群研制和應(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，取得了非常不錯的成績。

上海大學(xué)計算機工程與科學(xué)學(xué)院院長謝少榮介紹說，學(xué)院推出了“1024”人才培養(yǎng)舉措。包含了4個零距離：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@次我們申請舉辦ASC24就是一個非常好的實現(xiàn)四個零距離的機會，也是夯實’1024‘人才培養(yǎng)舉措非常有力的實踐方式?！?/p>

為了舉辦ASC24，上海大學(xué)進行了充分的準(zhǔn)備工作，比如組團訪問了上屆主辦方中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，學(xué)習(xí)他們成功的辦賽經(jīng)驗，另外跟組委會大賽代表進行了多次討論，深入了解賽場要求、電力需求、財務(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競賽發(fā)韌于2012年，經(jīng)過11年發(fā)展，經(jīng)歷了從中國到亞洲，再從亞洲到世界的規(guī)模升級，影響力不斷攀升。迄今為止，ASC 競賽已吸引到全球超過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)生超算競賽，與美國SC、德國ISC并稱全球三大超算競賽。

ASC超算大賽迄今已舉行至第十一屆，吸引來自全球六大洲上萬名大學(xué)生報名參賽。

本次ASC24吸引了全球五大洲共359支隊伍報名，是歷屆超算大賽中參賽高校隊伍最多，覆蓋國家和地區(qū)最多的一屆，來自全球不同膚色、不同語言、不同文化的高校大學(xué)生將重聚線下，面對面同臺競技，揮灑激情、汗水，應(yīng)對來自腦力、體力與協(xié)作力的三重挑戰(zhàn)。他們不僅將會在本屆大賽增強知識儲備，鍛煉動手能力，擴充技術(shù)的視野，同時也促進跨國交流，這對于他們成長為一名優(yōu)秀的計算機工程師，有非常重要的積極作用。

本次報名隊伍中，來自大陸外的高校隊伍數(shù)量增加89%，吸引新加坡南洋理工大學(xué)、美國新墨西哥大學(xué)、臺灣清華大學(xué)、香港中文大學(xué)等知名高校參賽，多個國家和地區(qū)首次參與報名，如阿根廷、沙特阿拉伯、哈薩克斯坦以及來自中國的澳門、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，參賽隊按要求提交賽題提案。預(yù)賽評審日時間為2024年2月3日，評委會經(jīng)過評審選出二十余支高校隊伍進入總決賽。

總決賽時間為2024年4月9日-13日，晉級的高校隊伍將在上海大學(xué)校園內(nèi)進行面對面現(xiàn)場總決賽，角逐冠亞軍，以及e Prize計算挑戰(zhàn)獎、最高計算性能獎、超級團隊獎等各大獎項。

挑戰(zhàn)與實用兼具的賽題

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)用邊界不斷擴展，場景不斷豐富，成為催生科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動。如科學(xué)智能 AI for Science，高性能數(shù)據(jù)分析HPDA 等，并在風(fēng)險人員識別、自動駕駛、新藥研發(fā)、災(zāi)難氣象預(yù)測等領(lǐng)域加速落地。

每屆ASC大賽的賽題注重與國際大科學(xué)問題結(jié)合，以及與領(lǐng)先的科技企業(yè)合作，開展人工智能等方面的探索。劉軍說，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音識別、自動駕駛等創(chuàng)新賽題。

如ASC17人工智能賽題為百度提供的交通預(yù)測應(yīng)用：各隊伍在3000瓦功耗下搭建系統(tǒng)集群，利用百度PaddlePaddle框架開發(fā)深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，預(yù)測多達(dá)300+道路在某規(guī)定時間的早高峰路況。ASC18人工智能賽題是微軟提供的，關(guān)于自然語言閱讀理解中的搜索提問回答預(yù)測（Answer Prediction for Search Query）：參賽隊需要基于搜索引擎提問過程中構(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)測方法和模型，實現(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，由于LLM參數(shù)規(guī)模龐大，對計算和內(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伍基于流行的開源大語言模型LLaMA2，構(gòu)建并優(yōu)化推理引擎，在組委會提供的樣本數(shù)據(jù)集上實現(xiàn)高吞吐推理處理。該模型具有700億參數(shù)，各參賽隊伍需要充分了解并掌握大模型常見的并行方法，并學(xué)習(xí)使用各種技術(shù)來優(yōu)化推理過程。

劉軍表示，在2022年ASC推出了源大模型的賽題，當(dāng)時ChatGPT還沒推出，而今天大模型領(lǐng)域百花齊放，LLaMA在全球范圍來講具備泛用性?！耙驗锳SC是一個全球性的比賽，參賽團隊在開源模型上開展相應(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帶動了整個開源大模型，對于產(chǎn)業(yè)界來說認(rèn)知是最高的。之所有選擇700億參數(shù)版本，是因為這個參數(shù)量的推理需要非常大的資源，成本也非常高。參賽隊伍需要在限定的硬件上進行非常多的優(yōu)化工作，提升性能才能將模型運行起來。

為了幫助參賽隊伍更好地備戰(zhàn)，智源研究院將會安排相關(guān)的研究院給參賽隊伍講解大模型基礎(chǔ)知識和業(yè)界關(guān)注點。同時，在大模型優(yōu)化結(jié)果評測方面，智源研究院在模型研發(fā)過程中積累了非常多的測試結(jié)果，也為評價參賽團隊的成果提供了參考指標(biāo)。

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

除了大模型這樣的熱點，ASC24的賽題也聚焦在行業(yè)實際應(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)雜流動規(guī)律與特征。ASC24賽題要求各參賽隊伍模擬石油開采場景中油、氣、水等多相流體的滲流情況，并優(yōu)化大規(guī)模并行計算過程，提升離散算法的計算性能和并行效率。

中國科學(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?！皾B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)、計算機、應(yīng)用數(shù)學(xué)等。我們的題目設(shè)計考察的是計算機程序開發(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固定算法的代碼的性能優(yōu)化上面?！?/p>

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

需要特別指出的是，ASC24組委會為參賽師生舉辦了競賽集訓(xùn)營，邀請國內(nèi)知名高校及研究機構(gòu)的專家詳解ASC競賽規(guī)則、集群搭建及優(yōu)化、并行程序設(shè)計、AI語言大模型等知識，介紹賽題及解題思路，同時邀請往屆ASC獲獎隊伍分享備戰(zhàn)心得體會。

結(jié)語

回首ASC過去的歷程，眾多大學(xué)生通過以賽代學(xué)以賽促練快速成長，跨進前沿科技大門，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。

展望下一個十年，ASC24將成為新的起點，推動各國及地區(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)動力，促進科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

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