中大新聞網(wǎng)訊（通訊員岳蘋）8月5日，美國國家科學院、工程院院士、圖靈獎得主Jack Dongarra教授來訪我校，以“回顧超算發(fā)展的經(jīng)驗與挑戰(zhàn)”為題，帶來中山大學“百位名人進世紀中大”系列講座暨學海講壇第22講的精彩學術(shù)盛宴。講座由中山大學盧宇彤教授主持，美國伊立諾伊理工學院Xian-He Sun教授、中山大學計算機學院馬嘯書記及學院老師出席。中山大學校長高松院士會見了Dongarra教授和Sun教授，并向他們贈送了百年校慶紀念品，期待未來深入合作，共同探索計算機前沿科學問題，持續(xù)推進相關(guān)技術(shù)研究和創(chuàng)新應用。
中山大學盧宇彤教授主持了本次講座，她對Jack Dongarra教授的到來表示熱烈歡迎。她強調(diào)，Dongarra教授是計算機科學領域，尤其是高性能計算領域的大師人物，他不僅在線性代數(shù)的數(shù)值算法、并行計算、先進計算機架構(gòu)等研究領域取得了突破性成果，還主導了EISPACK、LINPACK、BLAS、LAPACK、ScaLAPACK、Netlib、PVM、MPI等開源軟件包與系統(tǒng)的設計與開發(fā)，是世界超算權(quán)威排行榜TOP500榜單的創(chuàng)始人之一，為全球超算的發(fā)展做出了極為突出的貢獻。盧宇彤教授還提到，Dongarra教授是美國國家科學院、工程院院士、英國皇家學院外籍院士，IEEE Fellow、ACM Fellow，曾榮獲ACM圖靈獎（計算機界“諾貝爾獎”）、IEEE Sid Fernbach獎、IEEE可拓展計算杰出貢獻獎等諸多重磅獎項。Dongarra教授的卓越成就不僅塑造了高性能計算發(fā)展的格局，更激勵了全球無數(shù)青年學者，成為他們學術(shù)道路上的榜樣和導師。盧宇彤教授認為，今天的講座是領略大師風范、聆聽大師教誨的寶貴機會。
Dongarra教授在講座中強調(diào)，高性能軟件和算法在過去50年中隨著計算系統(tǒng)硬件的發(fā)展同步演變。自19世紀70年代起，超算系統(tǒng)架構(gòu)依次經(jīng)歷了從標量、向量、基于高速緩存的多處理器、分布式內(nèi)存，到目前主流的多核與加速器混合架構(gòu)并最終邁入E級時代。在這個過程中，Dongarra教授及其團隊緊隨硬件的發(fā)展，先后開發(fā)了EISPACK、LINPACK、LAPACK、ScaLAPACK等一系列數(shù)值軟件和算法庫，并形成了BLAS、MPI、PaRSEC等標準，為高性能計算領域做出了巨大貢獻。
Dongarra教授簡要回顧了31年來的TOP500榜單，他指出，不論是以稠密矩陣計算為主的LINPACK基準，還是以稀疏矩陣運算為主、更能反映實際應用性能的HPCG基準，都表明超算系統(tǒng)的性能取得了飛速提升。對于科學計算而言，當今的超算系統(tǒng)具有如下5大特質(zhì)：高度并行化、異構(gòu)性、數(shù)據(jù)傳輸代價高、計算操作數(shù)與求解時間未必正相關(guān)，以及對多精度浮點數(shù)的支持。Dongarra教授認為需要考慮構(gòu)建“可靠的激進算法”，這類算法敢于嘗試可能失敗的高風險性能優(yōu)化策略，包括減少數(shù)據(jù)移動、消除同步需求，并采用混合精度計算。他強調(diào)，這類算法需要特別關(guān)注計算不穩(wěn)定性，必要時應退至更穩(wěn)定的算法。同時，也應探索如何在傳統(tǒng)數(shù)值算法中有效利用低精度計算，以實現(xiàn)性能與精度的最佳平衡。
Dongarra教授在總結(jié)中強調(diào)，高性能計算硬件持續(xù)演進，過程中經(jīng)歷了三場重大的計算變革：高性能計算、深度學習，以及邊緣計算與人工智能。他指出，算法和軟件通常會隨著硬件的進步而發(fā)展，我們?nèi)杂凶銐虻奶嵘臻g。最后，他引用了《Science》期刊上的論文《我們?nèi)杂邢蛏系目臻g：摩爾定律之后什么將推動計算機性能》來揭示計算領域的未來趨勢：我們需要設計更好的軟件、更先進的算法來更高效地利用硬件。
在互動環(huán)節(jié)，現(xiàn)場參會人員圍繞未來超算系統(tǒng)研制、HPC和AI融合發(fā)展，以及混合精度計算等方面積極提問，Dongarra教授一一作出精彩解答。他指出，隨著以GPU為代表的加速器為超算提供主導算力，未來超算應當圍繞不斷演進的硬件設計新的算法，采用混合精度計算，在誤差允許的范圍內(nèi)最大程度地提升性能。針對大模型發(fā)展浪潮，他認為AI應作為工具與傳統(tǒng)HPC相結(jié)合，將AI模型應用到數(shù)值求解器中，實現(xiàn)更快更精準的計算。Dongarra教授五十年來一直悉心耕耘超算基礎設施和算子庫等軟件棧，展望未來，他肯定了以混合精度計算為代表的智能計算發(fā)展，強調(diào)超智算融合發(fā)展共建HPC+AI應用生態(tài)的重要性，通過更科學合理的方法評估新算法性能和精度，從而為科學計算和人工智能等領域開創(chuàng)更多有價值的研究。
中山大學校長高松院士在南校園會見了Jack Dongarra教授和Xian-He Sun教授。高松校長對他們的到訪表示歡迎，并簡要介紹了中山大學的悠久歷史和近年來的發(fā)展成就。他強調(diào)，中山大學作為孫中山先生手創(chuàng)的百年學府，是一所學科門類齊全的現(xiàn)代綜合性大學，擁有三校區(qū)、五校園和十家附屬醫(yī)院。高松校長特別提到，學校建有一批科技創(chuàng)新能力強、國內(nèi)外學術(shù)影響力高的科研創(chuàng)新平臺，如天琴中心、中山大學號科考船、國家超算廣州中心等。會談中，大家就學生培養(yǎng)、學科建設，特別是計算機學科的發(fā)展進行了深入交流，并探討了算力建設、科學計算、AI技術(shù)前沿以及中國超算的發(fā)展歷程。
最后，高松校長向Dongarra教授和Sun教授贈送了百年校慶紀念品。Dongarra教授對校慶活動表示了美好的祝愿，并期待未來能與中山大學持續(xù)交流合作，共同推動學術(shù)和科研的進步。
文稿終審；盧宇彤
