12月14日,CCF HPC China 2022大會上,ACM中國-國際并行計算挑戰(zhàn)賽(ACM-China lPCC,以下簡稱IPCC)的頒獎儀式正式舉行。本次比賽由ACM中國指導(dǎo),ACM中國高性能計算專家委員會、AMD(中國)聯(lián)合主辦,北京超級云計算中心承辦。本項賽事旨在促進世界各國家和地區(qū)HPC領(lǐng)域的人才交流,支持各國家及地區(qū)人才的培養(yǎng)與發(fā)掘。
我中心學(xué)生代表隊在張鑒老師的帶領(lǐng)下參加了全國決賽。經(jīng)過大家的不懈努力和團結(jié)合作,最終取得了全國一等獎,為中心贏得了榮譽。
比賽獲得的成績離不開隊伍里每一個人的努力。指導(dǎo)老師為張鑒,隊長為邱霽巖,隊員有陳宇軒、白晨晗、韓子棟。其中除了陳宇軒同學(xué)來自前瞻實驗室以外,剩下其他成員都來自高性能計算部。比賽中大家分工明確、密切合作,張鑒老師給予了精準有效的指導(dǎo),邱霽巖同學(xué)作為隊長認真負責(zé),陳宇軒同學(xué)展示了對算法的深刻理解,每個人都為團隊貢獻著力量。
本次大賽決賽的題目為對feGRASS的加速,feGRASS算法是一種譜圖稀疏算法,對于給定的一個連通圖生成盡可能相似的子圖,這樣的子圖可以被用作求解大規(guī)模電源網(wǎng)格系統(tǒng)的PCG算法的預(yù)條件子,能讓其更好的收斂。
feGRASS算法主要流程是先根據(jù)對圖屬性計算,構(gòu)建生成樹,再計算未加入生成樹的邊的屬性來讓其加入樹中行程子圖,過程需要保證相似的邊中只有一條被加入圖。隊伍給出的解決方法首先根據(jù)原論文將程序重構(gòu),用路徑和代替矩陣求逆,將可簡單并行部分進行并行,過程中使用了自旋鎖來加快進程同步,并基于ccx內(nèi)核心共享一個緩存的特性設(shè)計并行方案。針對不好并行的標記邊部分,設(shè)計了任務(wù)劃分,利用相似邊必然有一個共同祖先的性質(zhì)將邊劃分,進行了并行。與最初程序比,加速比達到了兩千萬倍。
值得一提的是,該隊伍在初賽獲得了第一名,決賽時在規(guī)則上限制了在初賽使用過的相關(guān)技術(shù)。面對決賽帶來的變化,隊伍快速應(yīng)對。陳宇軒同學(xué)表示:“本次比賽的決賽賽題是圖譜稀疏化任務(wù),拿到賽題后,我們沒有急于做優(yōu)化,而是嘗試重構(gòu)現(xiàn)有程序,降低其時間復(fù)雜度。這是一個頗有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。幸運地是,我們得到了中心的大力支持,利用中心提供的東方超算系統(tǒng)進行了大量的測試,充分驗證了新算法的正確性,為我們的后續(xù)優(yōu)化打下了堅實的基礎(chǔ)?!标犻L邱霽巖表示,比賽取得的成績是離不開中心和老師們的支持。