2021年10月21-23日,2021 CCF全国高性能计算学术会议在珠海横琴召开。以“智能计算,赋能共赢未来”为主题。
大会由五位院士领衔,300+位行业大咖演讲,40余场论坛活动,全面展示了中国超算领域最新前沿科研成果和HPC技术及应用创新实践,为相关领域的专家学者和企业从业者提供了交流合作的机会,有力推动了中国高性能计算产业的发展。聚焦“智能与计算融合”浪潮下HPC领域的新成果、新讨论、新碰撞。

CCF HPC China 2021邀请中国科学院、中国工程院、英国皇家工程院五位院士领衔。在举办的主论坛中,11场特邀报告聚焦精准医学、不确定量化与科学计算、并行序列图算法、基于存储与计算融合的科研创新、全尺寸血流的超算模拟、中科院地球系统模型、数字双脑诸多前沿问题进行深度解读。
中国科学院院士、中国科学院生物物理研究所核酸生物学研究所重点实验室学术委员会主任陈润生发表了题为“从大数据、精准医学到核酸药物”的演讲。
中国科学院院士、北师大-浸会大学联合国际学院校长、教育部长江教授、计算数学家汤涛做了题为“不确定性量子化与科学计算”的专题讲座。
计算数学家汤涛中科院院士汤涛告诉《亲爱的数据》:“数学,有些人只是研究数学理论,但计算数学不是。其实你在网上最早能查到的书是《冯康传》,是我写的。我们这个行业的创始人是冯康。我们写的这本书是这个行业像冯康先生一样对刘家峡大坝建设最早的贡献。以前做飞机是风洞实验。你把飞机放进去,然后做各种实验。现在,都是通过电脑模拟。计算机模拟分两部分。一种是做数学的人希望你被模拟。你必须有数学原理和数学方程,有人做算法设计,就这两块。比如找油的位置找油等。,这些事情自己是做不到的。你根本不知道怎么计算它们。你要有数学模型来计算这个事情,所以我自己做计算数学。”
大会花团锦簇,300+位行业大咖演讲,40余场论坛活动。

刘鑫,研究员,博士生导师,神威系列智能计算执行总设计师。她今年的工作是关于超大规模量子随机链路实现模拟的应用。她谈到了应用程序开发过程中给高性能计算机带来新挑战的特征。
首先,它是动态的。应用开发部门是工程计算,数据移动随时间动态变化的现象越来越明显。比如航空发动机的数值模拟和深度学习的训练推理过程,计算的数据是动态变化的,对系统的扩展性提出了挑战。
二是离散性和稀疏性,与动态性相耦合。工程计算应用中存在大量的离散稀疏应用,如稀疏信息代数问题、非结构化问题、图遍历问题、部分谱方法和N体问题等,数据移动的非局部性特征更加突出。实际应用是多个复杂系统的耦合,离散性会加剧,给系统带来数据移动的挑战。
第三种是混合精度和可变精度。顾名思义,它是复杂指令流在微观尺度上的特征。有两种混合精度。第一类是传统科学计算问题希望在相同系统能耗下提高应用性能,因此混合精度成为研究热点。第二,新应用混合应用解决方案,自然适合混合精度。比如人工智能,基因组学,数据处理,不需要很高的精度。随着应用的发展,不同计算阶段的精度要求不同,也带来了变精度的需求。混合精度和可变精度带来了系统高性能和可编程性的挑战。

第四,复杂工作流的特点。实际应用,尤其是超级计算系统,是大量复杂的业务生产过程。有许多不同强度和规模的应用程序,具有不同的计算特性,运行在不同的硬件平台上,这些应用程序需要更高的时效性。如天气预报业务系统、人工智能培训业务系统等,给系统带来高可用性挑战。
因此,超算的应用需求是无限的,超算设计要着眼于解决大问题,解决可扩展性、能耗、数据移动、编程和可用性的调整。神威超级计算和在处理器、网络、基础设施、应用和算法方面的协同设计可以解决这些挑战。
在高性能科学计算方法及应用研讨会上,浙江大学赖军老师说:弹性波方程可以模拟地震波,可用于地质资源勘探。难点是弹性波散射的大规模模拟,需要高效的数字求解器计算。针对积分方程计算方法的创新,特别是针对大规模密集矩阵,团队开发了相应的快速多极子算法,可以快速有效地计算多个弹性体的散射。
北京大学马建伟老师演讲题目:面向E级计算的高性能应用软件系统及能源探索示范。该算法可以在CPU和GPU的异构众核架构平台上运行。
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