第一届国产CPU并行应用挑战赛决赛盛况暨颁奖典礼

http://www.sina.com.cn 2017年11月09日 11:13 中国网

  日前,由中国计算机学会主办、中国计算机学会无锡分部、国家超级计算无锡中心、国家超级计算济南中心、北京并行科技股份有限公司共同承办的第一届国产CPU并行应用挑战赛(简称CPC)总决赛评审会在无锡圆满举办。出席本次评审会的有指导委员会共同主席漆锋滨研究员,评审委员会主席张云泉研究员、评审委员会副主席陈德训研究员、评审委员陈一峯教授、石宣化教授、陈虎教授、张玉教授、刘鑫研究员、付昊桓研究员、薛巍副教授、黄小猛副教授、组织委员会主席陈健总经理、刘钊老师等行业专家,由衷的对以上专家领导表示诚挚感谢。

CPC2017挑战赛指导委员会共同主席漆锋滨研究员

  CPC大赛总设计师、指导委员会共同主席漆锋滨研究员为本次总决赛做开幕致辞并指出:“恭喜同学从146支参赛队伍的激烈竞争中脱颖而出,来到无锡超算中心现场进行巅峰对决。我们举办CPC挑战赛比赛目的是为了推进国产CPU发展,创建国产CPU行业应用生态圈。无锡超算太湖之光是国际上目前运行速度最快的CPU,连续三届蝉联世界第一,这是中国人的骄傲。大家有幸走进决赛,将亲身接触国产CPU是如何实现加速,是非常有意义的。比赛期间会促进各队之间的交流,从而进一步推进国产CPU的发展,最后祝愿大家取得好的成绩!”

CPC2017挑战赛答辩会专家合影留念

  CPC2017总决赛比赛方式上午采用封闭式现场优化,综合各参赛队比赛所用时间以及优化成果纳入总成绩之中,决赛下午每队单独进入答辩会议室进行作品PPT答辩,并回复专家的复议。经过各参赛队激烈比拼,专家逐一审核,最终评选出获胜队伍。

  第一届国产CPU并行应用挑战赛总决赛获胜队伍榜单

  【一等奖】

  清华大学 Untitled Diablo

  【二等奖】

  中山大学 第十只橘猫

  信息工程大学 信息工程大学0队

  【三等奖】

  清华大学&山东大学 核核私语

  山东大学 多喝热水多看文档

  酒泉卫星发射中心技术部 东风0队

  中国科学技术大学 中国科大超算鸿雁CPC队

  中国海洋大学 小虎队

  【单项奖】

  创新优秀奖

  中国地质大学(武汉) 地大之光HPC研究1组

  上海交通大学 循环之谜队

  最佳新星奖

  中国地质大学(武汉) 地大之光HPC研究2组

  成都信息工程大学 耦合队

  最具商业潜力奖

  青海大学 Younger队

  成都信息工程大学 DLLT队

CPC2017挑战赛参赛队答辩环节

  CPC2017总决赛结束以后,由无锡超算中心办公室主任吴吉明老师带领参赛队伍前往“神威·太湖之光”参观学习,学生们获得了与蝉联三届世界第一的中国“神威·太湖之光”(中国·无锡)超级计算机和一线工程师面对面近距离接触机会,进而获得最快捷途径学习如何驾驭史上效率最快、性能最优的超级计算机“神威·太湖之光”。今年更是以峰值计算能力每秒12.5亿亿次、持续计算能力每秒9.3亿亿次的计算能力,再夺世界第一。超级计算机,被称为“国之重器”,超级计算属于战略高技术领域,是世界各国竞相角逐的科技制高点,也是一个国家科技实力的重要标志之一。

  HPCChina2017大会期间同期举办了CPC2017颁奖晚宴,大赛特别邀请到漆锋滨研究员、张云泉研究员、付昊桓研究员与陈健博士为颁奖晚宴做开场致辞。晚宴隆重的为第一届国产CPU并行应用挑战赛获奖队伍颁发了一等奖、二等奖、三等奖与单项奖,现场空前震撼。CPC挑战赛的圆满举办是振兴中华、扬我国威的盛事,祝愿国产CPU并行应用挑战赛越办越好,蒸蒸日上。

颁奖合影

  经过初赛的激烈角逐,共有16支队伍进入了决赛阶段。本次CPC决赛的赛题是对FFT算法的并行实现进行全方位的性能优化。FFT是一种DFT的高效算法,称为快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform),它根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得。FFT算法在科学计算领域有着广泛的应用。

  决赛参赛队伍对FFT算法进行了深入的研究,结合“神威•太湖之光”计算系统所使用的申威26010芯片的异构体系结构,设计了多种优化方法,大大提高了程序在“神威•太湖之光”计算系统上的运算效率。相对于原始版本代码,参赛队伍获得了高达150余倍的加速比;相对于在INTEL至强多核平台上的计算结果,获得了最高120余倍的加速比。

  CPC2017挑战赛参赛队参赛作品技术亮点展示

  •使用多种平台工具对程序进行了详尽的性能分析,快速找到程序性能瓶颈并实施相应的优化。

  •将计算数据加载到从核阵列上进行了高效的加速计算,通过设计和实现与SW26010处理器架构紧密结合的优化方法,发挥了申威CPU的超强计算能力。

  •利用SW26010芯片特有的寄存器通信机制,实现从核之间的快速数据交换。

  •利用从核实现高效的矩阵转置方案。

  •设计高效的进程间通信方案,实现通信和计算时间相互隐藏。

  •使用神威平台提供的SIMD接口,提高并行计算效率。

  •手动重排汇编代码,实现指令流水。

  •合并相邻的转置操作和FFT计算,减少从核DMA次数。

  •“神威•太湖之光”计算系统是国家“863计划”重大专项研究成果,是我国第一台全部采用国产处理器构建的超级计算机,由国家并行计算机工程技术研究中心研制。在2016年6月20日世界TOP500超级计算机排名中,“神威•太湖之光”系统峰值运算性能(125.436PFlops)、持续运算性能(93.015PFlops)、性能功耗比(6.05GFlops/W)三项关键指标均位居世界前列。

  “神威·太湖之光”计算系统共包含了40960个“申威26010”众核处理器。“申威26010”是由国家“核高基”重大专项支持的我国第一款自主研发的众核处理器,由国家高性能集成电路设计中心研制,性能国际领先,并成功量产,打破了美国对我国的技术封锁。处理器基于申威(SW-64)指令集,采用片上融合异构众核架构和FCBGA3832封装,单个处理器包含了260个运算核心。

  “神威·太湖之光”具有世界领先水平的超大规模系统低功耗控制技术和高密度组装,比目前世界排名第二的系统节能60%以上,单机仓组装密度居世界第一。同时,基于“神威·太湖之光”系统自主研发软件,建立了基于申威CPU的高性能计算软件生态链。

  
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