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超级计算机背后的年轻人(图)
//www.workercn.cn2015-12-16来源: 中国青年报
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  让程序跑得更快,也是为人类研究、对抗疾病做了一点贡献

  没人说得清,首次参加SC15的决定是怎么作出的。裘捷中只是轻描淡写地回忆,老师当时说“今年可以试试这个比赛”。

  在指导教师翟季冬看来,这些本科生有着丰富的国际交流经验,除了显眼的黑头发,他们和其他国家同龄人没什么区别。

  比赛现场设在顶级的会议中心,年轻人穿着简单的T恤衫,脖子上挂着U型枕头,头也不抬地在电脑前忙碌。从学术机构或公司赶来参会的业内人士,有时会在那些放置着各种外套和线缆的桌子前驻足,好奇地询问他们搭建的简易超级计算机如何运行。

  夜深人静时,人群从会场离开,只有点亮的屏幕和嗡嗡作响的机器陪伴这些“刷夜”的年轻人。

  今年夏天,SC15组委会公布了比赛的5个应用程序,内容涵盖天气预测、量子力学、生物基因以及人口流动等多个实际应用问题。赛前,参赛选手要优化每一个程序。在比赛现场,谁的程序在保证结果准确的前提下跑得最快,就有可能获得高分。 

  “普遍意义上来说,超算是由成千上万台高性能计算机通过高速互联网络组成的大规模计算机集群。”超算团队队员卓有为介绍,“对于研究超算的人来说,怎么样让机器跑得更快,怎么样更省能源,本身就是他们的目标。” 

  对于这些本科生来说,从气候到生物,几乎都是全新的领域。在开始敲代码之前,他们不得不先去请教其他专业的同学或老师。

  在参加比赛的6人中,队员梁俊邦分到的题目是模拟计算传染病传播的过程。他“吃饭也想,睡觉也想,实在不行就打几个小时游戏再接着想”,最终找到已被广泛运用的程序中的一个运算瓶颈,突破之后,“加速10%左右”。

  “这让人类对疾病的了解更加深刻了。我们让程序跑得更快,也是为人类研究和对抗疾病做出了一点贡献吧。”梁俊邦说。

  在另一名成员鲁逸沁看来,“这个团队没有系统的学习过程,能力不可能靠老师一步步教,第一是兴趣,第二是专业基础,第三就是自觉自学。”   

  虽然大学里才正式开始学习计算机,但从高中甚至初中开始,以0和1为基础的代码就把这群男生迷得神魂颠倒。

  高中时,梁俊邦曾把稀奇古怪的代码输入电脑,“召唤”出一句“Hello World”(世界你好),那高兴劲儿他至今难忘。

  2012年队伍刚成立时,主要是高性能计算研究所的学生报名参加,后来,人渐渐多了。

  “我们都是到宿舍拉人!”队长裘捷中说,“标准就是在学有余力的前提下看谁更靠谱。”

  《高性能计算导论》课,几乎是这些本科生在学业中能够接触到的关于超级计算机的全部知识,剩下不少内容都要靠互联网提供。

  有些人加入这个团队,是因为听说“他们很厉害”,但真正加入之后,才发现“根本听不懂讨论”。

  找同学询问、泡图书馆、看论文……队员们几乎把所有课余时间都用来储备专业知识。每周大家都会聚在一起讨论。

  熬夜是“家常便饭”,但对于这些90后男孩儿来说“不算啥”。在他们看来,超算设备昂贵,自己能用一用,就“挺有意思挺牛掰”。

  参加比赛是一个挑战自我的过程,但更重要的是成长

  直到走进赛场,负责设备搭建的王邈才算开了眼界——其他国家不仅都带有备用设备,在超级计算机的浮点性能方面,“我们也并不占优势”。

  更让人紧张的是,由于赞助商的原因,距离比赛不到24个小时,团队才拿到连接8台机器的网络通信系统。而对于超级计算机比赛来说,程序必须联机运行调试,才能达到最优效果。

  翟季冬起初并没有想到,在比赛现场,这些小伙子表现异常出色。

  为了使比赛公平,主办方要求参赛队员搭建的超级计算机总功率不能超过3120瓦。带着各种先进机器的超算团队,必须在保证程序运行尽可能快的同时,想办法限制功耗。

  “我发现我们团队的功率几乎一直都贴着警戒线。”翟季冬回忆,“这就要求队员一方面对程序非常熟悉,知道何时会出现使用机器的高峰,另一方面知道有效的指令,降低机器功率。”

  比赛要求所有指导老师离场,但由于没有切断网络,场外求助其实并不难。翟季冬几次试图问学生们有什么困难时,都被回绝了。

  “没有谁比我们更了解这些机器。”他们至今自信满满。

  在比赛现场,每支队伍头顶都有一盏警报灯,当机器超过额定功率时会进行提示。并没有人因此紧张,监控程序运行的间隙,来自世界各地的年轻人跨越主办方架在不同队伍之间的栏杆,从编程心得到美食旅游,什么都聊。

  按照比赛规则,机器要保持48小时不停运转,6个人就轮流值班看着机器,监控硬件的王邈几乎两天两夜没回宾馆,困了就往沙发上一躺,饿了就啃两口会场提供的汉堡,以至于后来“一闻到那股味道就恶心”。

  比赛接近尾声时,一台机器的内存条坏了,可直到修好,王邈才给老师发短信,告诉他机器坏了,紧接着发了一条“但是我已经搞定”。

  “这些斩获大奖的同学,都有自己的梦想并执着实现它们。”在最近的一次学校活动中,清华大学校长邱勇说,“参加比赛是一个挑战自我的过程,但更重要的是过程中的成长与收获。” 

  如今,曾经在领奖台上把奖牌奋力举起的队长马上就要变成计算机系的直博生,相比于下一次超算大赛,他更关心的是“博士期间的工作和研究”。对于其他同学来说,超算也并不是他们继续学习的方向。一回到学校,这些年轻人又迅速地被毕业论文、实习、出国申请等事务包围。

  但他们依然清楚记得比赛的点滴和得知获奖的那一刻。一群小伙子不顾会场的安静,突然大叫起来,还特意搓了一顿得州烤肉作为庆祝。他们也没有忘记,回国后队长还欠他们一次庆功宴,至今没来得及组织。

  (陈卓 实习生戴瑞凯对本文亦有贡献)

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