美国盐湖城时间11月17日下午1:20时许(北京时间18日凌晨4:20时许),2016年度“戈登·贝尔”奖的谜底终于在美国盐湖城举行的国际超算大会(SC16)上揭晓。此前被寄予厚望的中国团队不负众望,中科院软件所杨超研究员与清华大学副教授薛巍、付昊桓等人联合北师大组成的研究团队凭借在“神威·太湖之光”上运行的“全球大气非静力云分辨模拟”应用一举摘得该项锦标,实现了我国高性能计算应用成果在该奖项上零的突破。
“热烈祝贺杨超师弟、薛巍、付昊桓等团队!祝贺神威太湖之光研制团队!”中科院计算所研究员、计算机学会高性能计算专业委员会秘书长张云泉第一时间发朋友圈送上祝贺,并高兴地称:“2016年可以称作‘中国超算年’!”
此次全球共有6项应用成果入围“戈登·贝尔”奖最终提名,其中3项都是依托“神威·太湖之光”完成的。其余2项应用分别为国家海洋局海洋一所与清华大学合作的“高分辨率海浪数值模拟”和中科院网络中心的“钛合金微结构演化相场模拟”。
该研究设计开发了一种新的用于大气动力模拟的高可扩展全隐式求解算法和软件,世界上首次在大规模异构众核系统(神威·太湖之光)上实现了千万核可扩展的高效并行求解,第一次在有效时间尺度完成了网格分辨率小于500米的大气模拟。
图为“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”项目弱可扩展性测试,及显式隐式计算方法性能对比结果。
成果在应用与算法两个层面实现了重大突破:在应用层面,第一次证明了全隐式求解方法是构建未来超高分辨率大气模式一种有竞争力的选择,该大气动力过程的模拟速度较美国下一代大气模拟系统(GFDL开发的AM3非静力大气模式)的计算效率提升近1个数量级,未来可应用于高分辨率气候模拟和高精细数值天气预报, 提升预估、预报精度;在算法层面,实现了目前世界上第一个可扩展到千万核、峰值效率超过6%的隐式求解器,较2015年“戈登·贝尔”奖获奖工作在并行度和峰值效率均提升一个数量级,未来在航空、地学、能源等领域的挑战性计算问题中有着广阔的应用前景。
图为“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”项目核心算法流程。
设立于1987年的“戈登·贝尔”奖被称为“高性能计算领域的诺贝尔奖”,是国际高性能计算应用领域的最高学术奖项,由美国计算机协会与美国电气电子工程师 协会联合颁发。戈登贝尔奖通常会在当年TOP500排行名列前茅的计算机系统的应用获得。比如,美日研究人员凭借运行在美国“泰坦”超级计算机、日本 “京”超级计算机上的应用,都曾经连续获得该奖项。而事实上,近30年来,该奖项一直被美国和日本垄断。
超算应用水平是一国超算软实力的象征。一举拿下了戈登贝尔奖,表明了我国超级计算应用软件研制水平和应用水平已得到显著提升。
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(本文参考自清华大学新闻网;)
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