美國得克薩斯州達拉斯市，在2018國際大學生超級計算機競賽（SC18）現場，當組委會主席約翰·卡澤宣布中國清華大學超算團隊奪冠時，團隊成員們——來自清華不同年級的6名本科生激動歡呼，48小時，清華贏了。他們以總分88.398分（滿分100分）摘得總冠軍，并取代麻省理工成為計算機專業最強的大學……

計算機和互聯網如今滲透進我們生活的方方面面，以及新出現的云計算、大數據及人工智能都是基于計算機技術，由此可見計算機技術將在未來很長的時間內經久不衰。

美國當地時間11月15日下午，美國得克薩斯州達拉斯市。在2018國際大學生超級計算機競賽（SC18）現場，組委會主席約翰·卡澤宣布，來自中國的清華大學超算團隊奪冠時，團隊成員們——來自清華不同年級的6名本科生激動歡呼，48小時，清華贏了。

這一次，清華計算機系超算團隊以總分88.398分（滿分100分）摘得總冠軍，并取代麻省理工成為計算機專業最強的大學。

全球超級計算大會（Supercomputing Conference，簡稱SC）是國際超算領域的頂級會議，國際影響力巨大。作為會議的重要組成部分，SC比賽是超級計算機領域的頂級賽事，每年舉辦一次，吸引著世界各國家和地區的眾多高校參與。比賽旨在促進大學生與工業界之間的聯系，推動世界各地區超算青年人才交流和培養，提升超算應用水平和研發能力。

本次競賽共有來自全球15所高校的本科大學生組隊參賽。清華大學作為唯一一所內地高校參賽，與傳統強隊新加坡南洋理工大學和***新竹清華大學等傳統強隊激烈角逐。

中國4所高校入圍TOP10

至此，在2018年三大國際大學生超算競賽ASC、ISC和SC中，清華大學超算隊伍包攬了全部三項競賽的總冠軍，實現了繼2015年后的又一次“大滿貫”。這也是清華大學超算隊伍在此三大國際性大學生超算競賽中累計獲得的第11項冠軍。

我國華中科技大學、浙江大學、東南大學分別以排名第6名、第9名和第10名入圍TOP10。

從無到有，從有到冠軍

清華大學計算機系成立于1958年，經過60年的不懈努力從零到全球第一，現有5名兩院院士及7名長江學者。1974年清華大學設計、研制成功采用集成電路的DJS-130小型計算機，運算速度達每秒100萬次，為我國超算打下基礎，這無疑是一種飛躍式的發展。

比賽期間一直沒回酒店，隊長在桌子下稍作休息(圖：清華大學提供)

難怪有網友熱議：這才是值得崇拜的偶像！

興趣是最強戰斗力

面對復雜的賽制、燒腦的題目，成員們更愿意把它們視為有趣的挑戰。

回顧比賽的過程，成員鄭立言說，“我們要讓一個程序不停地優化，讓它跑得更快，還要降低功耗需求，我覺得這樣的事情特別有趣。”

“從進入清華就拜托班主任打聽超算團隊了。”大學剛入學，成員趙成鋼就對超算團隊產生了濃厚的興趣，從參加組會、熟悉規則到做外圍支援，從優化程序、操控機器到訓練臨場應變，一年多之后，剛剛上大學二年級的趙成鋼就進階為正式隊員。

“團隊的選拔和培養主要以興趣為主，我們其實是一個興趣團隊。”翟季冬介紹到，同學們在日常培訓中會表現出不同的興趣，比如紀平、欣健對硬件感興趣，成鋼、晨耀對程序優化和程序分析方面有很大的發揮空間，立言和家傲的英文表達非常好……我們會在比賽中極力去發掘和培養他們的這些興趣。

在各司其職的比賽現場，互相照顧成為了這48小時中6個年輕人的日常狀態。何家傲說，我們一起解決問題，是志同道合的朋友更是患難之交。

“我們常說超算比賽就像F1賽事，是非常綜合的一個比賽。不僅要擁有先進的硬件設備，同時還需要隊員們對相關科學領域的應用有深刻的理解，在高性能計算方面有扎實的基本功，極佳的現場應對策略及語言表達能力等等。”指導教師韓文弢介紹到。

附知識點：競賽比什么？不明覺厲...

正式介紹前，先來科普幾個知識點：

超級計算（supercomputing），也稱為高性能計算（high-performance computing），是研發超級計算機（supercomputer）及其軟件和應用的領域。 編程是讓計算機為解決某個問題而使用某種程序設計語言編寫程序代碼，并最終得到相應結果的過程。為了使計算機能夠理解人的意圖，人類就必須要將需解決的問題的思路、方法、和手段通過計算機能夠理解的形式告訴計算機，使得計算機能夠根據人的指令一步一步去工作，完成某種特定的任務。這種人和計算機之間交流的過程就是編程。 跑數據指編程后，為檢驗其是否有紕漏，代入各種情況，并將其輸出結果與標準答案比對的過程。 NetCDF(network Common Data Form)網絡通用數據格式是由美國大學大氣研究協會（University Corporation for Atmospheric Research，UCAR)的Unidata項目科學家針對科學數據的特點開發的，是一種面向數組型并適于網絡共享的數據的描述和編碼標準。目前，NetCDF廣泛應用于大氣科學、水文、海洋學、環境模擬、地球物理等諸多領域。用戶可以借助多種方式方便地管理和操作NetCDF 數據集。

最后再來看看競賽比什么？

比賽要求參賽隊伍在總功率3000瓦的限制條件下，自行搭建計算集群并在集群系統上進行6個應用程序的性能比拼。

在48小時的競賽中完成超算集群的性能基本測試HPL（直譯為高性能線性系統軟件包）和HPCG（直譯為高性能共軛梯度），大規模機器學習，核裂變鏈式反應的穩態求解與模擬，論文復現——特大地震模擬，現場公布的神秘應用等內容。

同時還設置了采訪、參會、海報設計等環節，成員需在比賽中向評委介紹自己優化的應用和正在進行的軟件優化設計，還需要在48小時內完成一篇在國際權威雜志具有發表能力的英文論文。

最讓隊員們憂心的神秘應用是——WRF（The Weather Research and Forecasting Model）天氣預報模式，是一道超算領域里面的經典應用題目。在當今世界，WRF主要應用于天氣預報的預測，通常具有極大的數據量。

“夸張一點說，如果使用本次比賽的集群要有將近一棟樓的倍數，才能跑完整個數據。”何家傲解釋到，“所以我們要在48個小時之內對應用進行編譯還要盡量跑更多的數據點，這是非常大的挑戰。”

隊員們討論解決方案

評委在清華大學場地問詢

在多次比賽的積累中，清華團隊憑借對同類題目的了解，迅速跑完了第一個數據點。但由于題目編譯的復雜程度超乎尋常，在比賽已經進行到差不多一半時間時，題目的第二個數據點的編譯問題一直沒有解決。

凌晨4點，6個年輕人被緊張的氣氛籠罩著。于紀平回憶“WRF三個數據點，輸入數據均為NetCDF(network Common Data Form)網絡通用數據格式，但是后兩個數據使用了舊版的NetCDF文件格式。多次嘗試之后，我們發現了問題所在，通過在編譯過程中加入NetCDF對舊版格式的支持后修復了這個問題。”

凌晨6點，第二個數據點成功跑了起來。早上9點，神秘應用的全部三組數據點成功跑完。

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