从分子到宇宙，ASC15超算竞赛要挑战什么?!

ZDNet至顶网服务器频道 01月23日 新闻消息：1月15日，ASC 2015世界大学生超级计算机竞赛（ASC15）正式进入初赛阶段，来自全球135所高校的152支参赛队伍将迎接三道全新赛题的考验。

ASC世界大学生超级计算机竞赛是目前世界上参赛高校和选手最多的超算竞赛，同时也是一场挑战团队智慧和动手能力的比赛。大多数人可能对超算还比较陌生，但这并不妨碍人们对这个充满前沿科技感领域的好奇，赛题则是让人了解超算竞赛精彩之处的最佳窗口。

从速度到效率：HPL to HPCC

ASC15初赛最大的改变之一来自于，首次采用HPCC测试代替原来的HPL测试。HPL是TOP500采用的基准测试程序，但只是给出系统的饱和浮点运算速度，对于其他方面尤其是存储方面的性能等反映的很少，因此高性能领域需要一种更为全面的且通用的综合基准测试来弥补HPL的不足，这也推动了HPCC测试基准的推出。
HPCC是一套面向高性能计算机的综合测试程序包，由田纳西大学的Jack Dongarra 和Piotr Luszczek与一些美国和欧洲的合作者共同组织实施，包含HPL、DGEMN、STREAM、PTRANS、RandomAccess、FFTE和带宽延迟测试7个测试程序。HPCC能够测试高性能计算机系统多个方面的性能，包括处理器速度、存储访问速度和网络通信速度，对各种应用都有一定的代表性和参考价值。

简单来说，HPCC与HPL有些类似于数学上合集和子集的关系，HPCC包含了HPL但不仅限于此。

HPCC测试标准的提出，很大程度上反映了传统的高性能计算（High Performance Computing）正在逐渐向高生产率计算（High Productivity Computing）的概念转变。换句话说，人们意识到只具有很高计算速度已经不能解决所有问题，而是要与实际应用相结合、提高效率，这也成为目前国际上对高性能计算机提出的新要求。

从分子到宇宙：NAMD + SKA

ASC15另外两道试题分别为NAMD和Gridding，巧合的是，这两个软件一个研究分子级的微观世界，一个研究宇宙级的宏观世界。

NAMD（纳米尺度的分子动力学）是人们探知微观世界的一个软件，能够在大规模并行计算机上快速模拟大分子体系，广泛应用于生命科学等领域，如抗癌药物开发等等。

NAMD曾获得过2002年超算界最高荣誉的戈登·贝尔奖和2012年的西德尼·费恩巴赫奖，能够从几百个内核的典型模拟扩展到超越 500,000 内核的最大的模拟。打个通俗的比方，NAMD“既能下得了厨房，也能入得了厅堂”，是一款适用非常广泛的超算软件。

另外一道赛题Gridding是SKA（平方公里射电望远镜阵列）数据处理过程中非常重要的一个步骤，也是最耗时的步骤之一。SKA是全球最大的“大数据”项目，其每年产生的数据量高达3,000PB，是谷歌的30倍。

为了生成天空图像，科学家需要对射电望远镜采集的数据进行一系列的操作，但望远镜产生的数据是不规则的，需要被映射到规整的二维网格上，随后才能进行傅立叶变化，这个映射的过程即为Gridding。

据亚洲超算协会总监吉青介绍，Gridding的串行处理版本速度之前无法达到理想状态，因此SKA国际大科学工程的科学家们希望能够通过ASC15大赛，对Gridding进行MIC众核并行优化，而本次经过各参赛队伍优化后的结果，将反馈给SKA组织参考采用。

据本次下发的三道初赛试题可以看出，ASC15竞赛较以往的比赛来说呈现出2大特点，一是更重视对参赛队应用的全面考察，这表现在竞赛采用HPCC基准测试；另外一个是赛题的难度较以往竞赛更大，NAMD优化和Gridding的MIC移植对并行计算能力考察都非常高。

据悉，1月27日举行的ASC15超算竞赛全球启动会将发布本次竞赛的主题口号是“Try Different”（挑战非凡）。从目前组委会公开的竞赛队伍名单和初赛赛题来看，ASC15的挑战性确实较以往的竞赛来说难度非凡意义非凡。