2023年8月8日，第六屆解法器快速算法及應(yīng)用研討會(SOLVER2023)及其特色活動第三屆解法器算法及優(yōu)化競賽(SolverChallenge23)在青海省西寧市成功舉辦。經(jīng)過激烈角逐，清華大學(xué)參賽隊(duì)伍以總分第一的佳績奪取SolverChallenge競賽最高獎項(xiàng)，并在共計(jì)10道賽題中的8道題上實(shí)現(xiàn)最佳性能，其中5道賽題更是借助鯤鵬計(jì)算平臺脫穎而出，獲得最佳成績。清華大學(xué)隊(duì)伍最終的性能總分是第二名的將近兩倍。

圖一 清華大學(xué)隊(duì)伍榮獲特等獎

SolverChallenge競賽是解法器快速算法及應(yīng)用研討會(SOLVER會議)的一項(xiàng)特色活動，由SOLVER會議組委會主辦，每年舉行一次。今年云集清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大、中國科學(xué)院、中國物理研究院等19個單位共28支隊(duì)伍參賽，圍繞大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算領(lǐng)域的數(shù)值代數(shù)問題，探索應(yīng)用驅(qū)動且適合大規(guī)模計(jì)算的高可擴(kuò)展解法器快速算法。

本次競賽共10道賽題，均來自真實(shí)應(yīng)用問題，涵蓋激光聚變、結(jié)構(gòu)力學(xué)、生物醫(yī)療、天氣預(yù)報(bào)、電子學(xué)系統(tǒng)和集成電路等多個領(lǐng)域。官方提供了鯤鵬、Intel和NVIDIA三種硬件平臺(信息來源SolverChallenge大賽官網(wǎng))，選手可以在各道賽題上使用任何軟件包和任意硬件平臺參與競賽。鯤鵬助力冠軍隊(duì)伍清華大學(xué)分別在生物醫(yī)療和集成電路領(lǐng)域的5道賽題上斬獲佳績，結(jié)合鯤鵬硬件和鯤鵬數(shù)學(xué)庫“天元求解器”，實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同，發(fā)揮應(yīng)用最佳性能。

圖二 清華大學(xué)隊(duì)伍獲獎獎牌

求解大規(guī)模稀疏線性方程組是高性能計(jì)算領(lǐng)域所面臨的共同難題，并且已經(jīng)成為許多應(yīng)用軟件的性能瓶頸。稀疏方程解法器作為底層支撐數(shù)學(xué)庫，是工業(yè)軟件的核心模塊。當(dāng)前主流的解法器多為國外開發(fā)，在國內(nèi)自研處理器上或無法運(yùn)行或計(jì)算效率低。隨著工業(yè)軟件自主創(chuàng)新的推進(jìn)，自研直接法解法器至關(guān)重要。直接法解法器的開發(fā)技術(shù)壁壘高，在算法和實(shí)現(xiàn)層面都有比較大的挑戰(zhàn)，需要在算法設(shè)計(jì)、性能優(yōu)化、軟件研制等方面實(shí)現(xiàn)突破。天元求解器是華為自研的面向ARM架構(gòu)的高性能稀疏線性方程組直接法解法器，基于鯤鵬處理器進(jìn)行極致優(yōu)化，支持多線程并行加速，具有優(yōu)異的性能和良好的并行可擴(kuò)展性，能充分發(fā)揮鯤鵬硬件性能，助力用戶持續(xù)突破應(yīng)用性能瓶頸。

未來，華為將繼續(xù)聯(lián)合高?；邛H鵬開展算法優(yōu)化，加速自主基礎(chǔ)軟件創(chuàng)新和落地。

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