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青年甘霖:經歷中國超算的多個“首次”

2019年02月28日09:09 | 來源:北京日報
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原標題:“超算”青年

甘霖

清華大學計算機系助理研究員

國家超級計算無錫中心主任助理

2018年11月底,在美國達拉斯舉辦的全球超級計算大會上,清華大學計算機系博士后甘霖獲超算領域高性能專委會杰出新人獎,成為該獎設立以來首位獲獎的中國人,該獎項每年全球表彰不超過3人。

獲獎的甘霖,隻有30歲,在超算領域已並非“黑馬”,他經歷了中國超算的多個“首次”。

為超級計算機開發“APP”

首獲杰出新人獎,甘霖說自己“非常開心”,但真正讓他激動的,還是幾年前的“戈登·貝爾”獎。

2016年11月17日,美國鹽湖城,世界超算大會會場,一年一度的世界高性能計算應用領域最高獎項“戈登·貝爾”獎正在揭曉。甘霖緊閉雙眼焦急地聽宣讀結果。當聽到“ten”這個詞時,甘霖長舒一口氣,他在心裡默喊——“我們贏了!”這是該獎項設立近三十年來,中國團隊首次獲獎,可謂“零的突破”,“比現在激動多了。”

這個名為“千萬核可擴展全球大氣動力學全隱式模擬”的項目,是基於我國超級計算機“神威·太湖之光”的應用,其計算效率比美國最新成果高出近1個數量級,可在天氣預報、氣候變化研究等領域發揮重要作用。當時28歲的清華博士后甘霖,是獲獎論文共同通訊作者中最年輕的一員。

領完獎,思緒不禁飄回六年前那個深秋,仿佛有一隻無形的手,一步一步牽引甘霖邁入超算圈。2010年,還在北京郵電大學信息工程專業讀大四的甘霖,被保送至清華大學攻讀博士學位,導師為計算機系教授楊廣文與地學系教授付昊桓。作為兩系聯合培養的博士生,甘霖博士一開始便從事高性能計算與地球科學交叉領域的研究,這樣的學科背景正符合超算領域對人才的需求。

2015年年底,中國自主研發的超級計算機“神威·太湖之光”誕生,甘霖和一群平均年齡隻有25周歲的年輕人隨之來到太湖之畔,成為“神威·太湖之光”最早的試算者之一。

正如現在的手機離不開不同的應用軟件,擁有40960個芯片的這台超級計算機,也需與之配套的“超級應用軟件”。甘霖和小伙伴們的任務就是為這款我國自主研發的世界最快系統量身打造國產應用,使之根據不同領域的需求來執行計算任務。

國家超算無錫中心創立之初,配套不完善,熬夜加班是常有的事兒。辦公室空調還沒配好,夏天熱了,大伙兒就跑到機房蹭冷氣,晚上困了,拉來兩把椅子,拼成一張床就睡下了。

百萬行代碼“搬運”打動評委

繼2016年的大獎之后,2017年,甘霖參與的“全球氣候模式的高性能模擬”再次入圍“戈登·貝爾”獎提名。

該項目在全球首次基於氣候模式,模擬出2005年侵襲美國的颶風卡特裡娜的“U字形”完整軌跡,極大提升了“神威·太湖之光”用於防災減災的預測能力。作為項目主要負責人之一,甘霖和大家一起寫代碼、改文章、統籌進展、准備報告。研究需要把氣候模式相關程序移植到超級計算機中,面對百萬行代碼,有時,為了精確定位和排除一個細小的錯誤,就要耗費幾天甚至幾周時間,最后沖刺的一個月,大伙兒有的時候每天隻能睡兩三個小時。

在老師和隊友的信任下,甘霖還作為報告人,站到“戈登·貝爾”獎決賽答辯現場,向在場的世界各國專家展示這一突破性成果。答辯前一周,為了把幾個月的工作在半個小時內完美呈現,甘霖和團隊成員在會場逐一請教專家,完善報告內容,僅PPT在一周內就修改了不下10個版本。

他至今還記得,答辯前偶遇“戈登·貝爾”獎評審委員會主席的一幕,那位專家對他們給予很高評價:“我們很驚訝你們有這種毅力,把這樣一座大山搬過來。”他告訴甘霖,打動評委的正是百萬行代碼的“搬運”工作,在這樣一個信息爆炸的時代,願意踏踏實實去這樣工作,難能可貴。

高鐵上寫完博士論文

對甘霖而言,國產超算應用的研究猶如眼前的“面包和牛奶”,而在清華實驗室裡,他還一直在從事另一項研發,去追逐“詩和遠方”。

博士期間,甘霖還共同領導了新一代高性能低能耗處理器的研究,這是我國首個成功將可重構計算方法引入氣候模式應用研究,取得了優異性能與能效結果,為高性能計算解決地球科學等科學應用問題提供了一套全新的優化技術。在第25屆現場可編程邏輯與應用國際會議上,他以第一作者身份發表的論文獲選“25年領域最具影響力論文獎”,該獎的入選率僅為1.5%,這也是唯一一篇以中國大陸研究機構為第一作者單位的獲獎論文。甘霖期待,自己的研究成果能應用在下一代超級計算機上,讓機器迎來又快又省電的“環保模式”。

平均每周就要往返北京和無錫,五個小時的高鐵成為甘霖寶貴的寫作時光,他回憶,“高鐵座位舒服,干擾也比較少,很適合寫文章。”他的博士論文,大約四分之三是在高鐵上完成的,這種狀態大概維持了兩個多月。有意思的是,有次鄰座遇到一位地球物理勘探領域的教授,還收獲了一些論文修改意見。

而今,甘霖在路上工作的習慣依然保留,即便不寫論文,也是在整理文件。辦公桌前,他亮出自己的電腦桌面開玩笑,“看看,如果桌面亂了,說明我很久沒坐高鐵了!”

接受採訪那天,清華FIT樓,與甘霖一同出現的是黑色雙肩包和灰色行李箱。兩個小時后,他再次啟程奔赴無錫,從清華園到國家超算無錫中心,1100多公裡,三年間,他已往返近百次。(任敏)

(責編:張瑜(實習生)、熊旭)

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