堅(jiān)持·初心

近年來，重重挑戰(zhàn)不斷拷問著高性能計(jì)算行業(yè)的發(fā)展：超算人才匱乏、國產(chǎn)應(yīng)用起步較晚、大國角逐之下技術(shù)壁壘叢生等一系列問題，無不倒逼國產(chǎn)超算加速基于“自主可控平臺(tái)”的生態(tài)搭建。

不過，羅馬并非一天建成。超算具有多產(chǎn)業(yè)鏈條和多交叉學(xué)科的“天然屬性”，行業(yè)各方力量須“五指成拳”緊密合作，才能真正形成抵御變化、探索新生的破局之力。國產(chǎn)CPU并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽（以下簡(jiǎn)稱CPC）便是這一合力中的重要一環(huán)。

從2017年創(chuàng)辦以來，CPC始終堅(jiān)持利用自主可控國產(chǎn)CPU在高性能計(jì)算領(lǐng)域的性能優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)國產(chǎn)超算平臺(tái)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，培養(yǎng)和選拔國產(chǎn)超算人才。

堅(jiān)守初心，積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略，以“賽”為橋梁，選拔孵化優(yōu)秀國產(chǎn)應(yīng)用“芯生代”人才，發(fā)掘和打造根植于國產(chǎn)“芯”平臺(tái)的開放應(yīng)用生態(tài)，“以賽促學(xué)、以賽促研”，加速國產(chǎn)“芯”應(yīng)用場(chǎng)景落地，為進(jìn)一步打通國產(chǎn)超算平臺(tái)的創(chuàng)新鏈、應(yīng)用鏈、價(jià)值鏈助力。

同“芯”合力，開放共贏

安德雷·馬爾科夫曾說：“任何一個(gè)進(jìn)步的體系都是開放的”。

這句話對(duì)于國產(chǎn)超算同樣適用。在以CPC為代表的國產(chǎn)超算應(yīng)用競(jìng)賽領(lǐng)域，開放并不是一個(gè)新鮮論調(diào)，但如何落到實(shí)處，并做出成效，卻格外考驗(yàn)每一個(gè)國產(chǎn)應(yīng)用“芯”力量的遠(yuǎn)見與決心。

作為國內(nèi)首個(gè)以國產(chǎn)平臺(tái)為基礎(chǔ)的賽事，兼HPC行業(yè)人才選拔培育的重要“孵化器”，CPC大賽始終秉承“合作·共贏”的理念，通過賽事這一連接“橋梁”，打造開放式平臺(tái)，并且積極聚合各方力量，同“芯”協(xié)力，共同打造良性生態(tài)環(huán)境，為國產(chǎn)超算的發(fā)展創(chuàng)造更多可能。

深耕超算，賦能科研成果轉(zhuǎn)化

隨著“十四五”規(guī)劃以及“東數(shù)西算”國家戰(zhàn)略工程的實(shí)施展開，算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的生產(chǎn)力，正成為支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推動(dòng)科技進(jìn)步和行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要臂助。與此同時(shí)，越來越廣泛的超算應(yīng)用場(chǎng)景的爆發(fā)，也為超算的發(fā)展提供了更多的實(shí)踐和落地空間，同時(shí)也為堅(jiān)持“以賽促用”的CPC提供了深耕超算應(yīng)用場(chǎng)景、賦能科技、科研的機(jī)會(huì)。

談到“深耕”，我們可以把這個(gè)詞拆分為“深”和“耕”兩個(gè)字。“深”代表了HPC應(yīng)用場(chǎng)景化的深入，而“耕”則是從細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域入手，指精耕細(xì)作。換言之，就是基于國產(chǎn)超算的現(xiàn)實(shí)狀況，扎根國產(chǎn)超算平臺(tái)，挖掘和服務(wù)于細(xì)分應(yīng)用。

以CPC大賽針對(duì)國產(chǎn)超算平臺(tái)設(shè)置的賽道選題之一 — “神威?太湖之光”計(jì)算系統(tǒng)異構(gòu)體系FFT算法為例，其旨在通過深挖平臺(tái)性能，促進(jìn)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)下的應(yīng)用移植與開發(fā)，進(jìn)而為國產(chǎn)超算發(fā)展提供算法支持。參賽隊(duì)對(duì)FFT算法進(jìn)行了深入研究，并結(jié)合“神威?太湖之光”計(jì)算系統(tǒng)所使用的申威26010芯片的異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將程序運(yùn)算加速比提高150余倍，相比于Intel平臺(tái)上的計(jì)算結(jié)果，獲得高達(dá)120余倍的加速比。該成果有力支持了自主平臺(tái)異構(gòu)計(jì)算生態(tài)的構(gòu)建與完善。

此外，CPC還貼近科技科研應(yīng)用實(shí)際場(chǎng)景，順應(yīng)行業(yè)潮流趨勢(shì)，支持開發(fā)與調(diào)優(yōu)多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域創(chuàng)新解決方案，其中包括國家天文臺(tái)宇宙N體數(shù)值模擬軟件、“非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格通用計(jì)算”以及“深度學(xué)Transformer的計(jì)算機(jī)視覺分類模型訓(xùn)練”等。這對(duì)幫助研究包括宇宙物質(zhì)分布、星系形成以及暗物質(zhì)、暗能量等問題本質(zhì)，提升基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的高可信度應(yīng)用的求解效率,以及充分利用SWPyTorch新算子開發(fā)特性都起到極大的助推作用。更難能可貴的是，這些大賽產(chǎn)生的算法和優(yōu)化，均可快速應(yīng)用到包括航空航天、人工智能等熱點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域，為賦能國產(chǎn)HPC平臺(tái)發(fā)展創(chuàng)新和促進(jìn)相關(guān)算法應(yīng)用落地科技科研提供了強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。

沃野千里，“芯”之所向

在過去，中國人才培養(yǎng)體系與行業(yè)需求之間一直存在巨大的落差。站在國產(chǎn)超算的角度，只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐，才能發(fā)揮出最大效能。CPC早已深刻地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，不僅通過大賽推動(dòng)大批優(yōu)秀創(chuàng)新國產(chǎn)超算應(yīng)用成果落地，更在超算人才體系的培養(yǎng)上采取培育與實(shí)踐“雙管齊下”，為國產(chǎn)超算人才的成長營造一方沃土。

在超算人才培育層面，CPC基于競(jìng)賽平臺(tái)、行業(yè)案例等提供開放式、全面的技術(shù)培訓(xùn)。同時(shí)為提升國產(chǎn)超算人才的技能，不定期力邀“戈登·貝爾”獎(jiǎng)得主以及行業(yè)高校專家學(xué)者走進(jìn)“CPC講堂”。在超算人才實(shí)踐層面，通過CPC競(jìng)賽，選手不僅可以優(yōu)先加入“并行教育”隊(duì)列接受孵化支持，而且可以優(yōu)先被推薦進(jìn)入HPC頂尖企業(yè)專享招聘通道。迄今為止，CPC已經(jīng)聯(lián)合國家超級(jí)計(jì)算無錫中心、太初（無錫）電子科技有限公司、北京并行科技股份有限公司等數(shù)十家國家級(jí)超算、行業(yè)知名企業(yè)機(jī)構(gòu)，為參賽者提供就業(yè)機(jī)會(huì)和實(shí)踐平臺(tái)。

我們欣喜地看到：經(jīng)過5年的努力，通過CPC這一平臺(tái)的鍛煉，越來越多的優(yōu)秀選手不斷走向成熟，走進(jìn)各行各業(yè)。他們立足自身工作崗位，為國奉獻(xiàn)著青春。來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的顏秉輝就是眾多佼佼者中的一位。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2019屆碩士畢業(yè)生,現(xiàn)任中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)指揮控制中心指揮顯示系統(tǒng)指揮員。2017年和2018年同實(shí)驗(yàn)室同學(xué)參加了第一屆、第二屆CPC大賽，并連獲獎(jiǎng)項(xiàng)。同時(shí)在我國超級(jí)計(jì)算機(jī)神威·太湖之光上完成了自己的碩士論文工作。

如今，CPC已經(jīng)進(jìn)入第二個(gè)“五年計(jì)劃”。感謝所有參賽選手、專家領(lǐng)導(dǎo)以及為大賽作出貢獻(xiàn)的每一位工作人員。一路走來，CPC見證了太多參賽選手感人故事，也見證了中國超算“芯”生代全力以赴的成長與熱愛。

未來，CPC將繼續(xù)以生態(tài)平臺(tái)效應(yīng)匯集國產(chǎn)“芯”力量，共筑國產(chǎn)超算應(yīng)用的生態(tài)沃土，為國產(chǎn)超算技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用持續(xù)賦能，奮力托舉起更多超算“芯”生代，讓國產(chǎn)超算加速科技創(chuàng)新更好地服務(wù)于千行百業(yè)。

神威·太湖之光

神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)是由國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制、安裝在國家超級(jí)計(jì)算無錫中心的超級(jí)計(jì)算機(jī)。神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)作為國家863計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目支持的課題之一，2014年由科技部立項(xiàng)，科技部的要求是建成全球一流的超級(jí)計(jì)算機(jī)和全球一流的超算中心。

神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)安裝了40960個(gè)中國自主研發(fā)的申威26010眾核處理器，該眾核處理器采用64位自主神威指令系統(tǒng)，峰值性能3,168萬億次每秒，核心工作頻率1.5GHz。

CPC

國產(chǎn)CPU并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽(China Parallel application Challenge on domestic CPU, 簡(jiǎn)稱CPC),創(chuàng)辦于2017年，由中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主辦，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)支持，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)無錫分部、國家超級(jí)計(jì)算無錫中心、太初（無錫）電子科技有限公司、北京并行科技股份有限公司承辦。

國產(chǎn)CPU并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽以神威·太湖之光為上機(jī)平臺(tái)，更好地利用自主可控國產(chǎn)CPU在高性能計(jì)算領(lǐng)域的性能優(yōu)勢(shì)，助力推動(dòng)國產(chǎn)超算平臺(tái)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

精彩瞬間（2017-2021）

第六屆“神威杯”國產(chǎn)CPU并行應(yīng)用挑戰(zhàn)賽報(bào)名已開啟，歡迎各大高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、國產(chǎn)芯片使用者、愛好者報(bào)名參賽。讓我們一起同“芯”合力，以超算共助強(qiáng)國夢(mèng)。

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