機(jī)器之心報(bào)道

機(jī)器之心編輯部

他曾說過：未來的計(jì)算架構(gòu)會(huì)是 CPU 和 GPU 的結(jié)合。

守了一天，終于揭曉！

剛剛，2021 圖靈獎(jiǎng)公布。ACM 官方宣布 2021 年的圖靈獎(jiǎng)授予美國田納西大學(xué)電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)杰出教授，現(xiàn)年 71 歲的 Jack Dongarra，以表彰他對(duì)數(shù)值算法和工具庫的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，其使得高性能計(jì)算軟件能夠跟上四十多年來的指數(shù)級(jí)硬件改進(jìn)。

Dongarra 的算法和軟件推動(dòng)了高性能計(jì)算（HPC）的發(fā)展，并在從人工智能到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的許多計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。由于他的軟件被用做超級(jí)計(jì)算機(jī)性能測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，并且由此誕生了超級(jí)計(jì)算機(jī) TOP500 排行榜。

圖靈獎(jiǎng)是計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）于 1966 年設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng)，專門獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)計(jì)算機(jī)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人，有著「計(jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)」之稱。圖靈獎(jiǎng)的獎(jiǎng)金為 100 萬美元，由谷歌公司贊助。圖靈獎(jiǎng)的 mingcheng 取自英國數(shù)學(xué)家艾倫 · 圖靈（Alan M. Turing），他奠定了計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和局限性。

Dongarra 通過對(duì)線性代數(shù)運(yùn)算的高效數(shù)值算法、并行計(jì)算編程機(jī)制和性能評(píng)估工具的貢獻(xiàn)引領(lǐng)了高性能計(jì)算領(lǐng)域。近四十年來，摩爾定律使硬件性能呈指數(shù)級(jí)增長。與此同時(shí)，雖然大多數(shù)軟件未能跟上這些硬件進(jìn)步的步伐，但高性能數(shù)值軟件卻做到了——這在很大程度上歸功于 Dongarra 的算法、優(yōu)化技術(shù)和高質(zhì)量的軟件實(shí)施。

這些貢獻(xiàn)奠定了一個(gè)框架，科學(xué)家和工程師由此在大數(shù)據(jù)分析、醫(yī)療、可再生能源、天氣預(yù)測(cè)、基因組學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域取得了重要發(fā)現(xiàn)，取得了改變游戲規(guī)則的創(chuàng)新。Dongarra 的工作還幫助促進(jìn)了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的跨越式發(fā)展，支持了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和深度學(xué)習(xí)的革命。

Dongarra 創(chuàng)建了一系列開源軟件庫和標(biāo)準(zhǔn)，這些工具采用線性代數(shù)作為中間語言，可以被各種應(yīng)用程序使用。這些庫可為單處理器、并行計(jì)算機(jī)、多核節(jié)點(diǎn)和多 GPU 使用。Dongarra 的工具還引入了許多重要的創(chuàng)新，包括自動(dòng)調(diào)整、混合精度計(jì)算和批處理計(jì)算。

作為高性能計(jì)算的先驅(qū)，Dongarra 帶領(lǐng)該領(lǐng)域的研究者促使硬件供應(yīng)商去優(yōu)化計(jì)算方法，并帶領(lǐng)軟件開發(fā)人員在工作中使用他的開源庫。

從筆記本電腦到超級(jí)計(jì)算機(jī)，這些努力使得基于線性代數(shù)的軟件庫被普遍用于高性能科學(xué)與工程計(jì)算。這些庫對(duì)于高性能計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要，促使功能越來越強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)能夠解決具有挑戰(zhàn)性的計(jì)算問題。

ACM 主席 Gabriele Kotsis 表示：「今天最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)在媒體上成為頭條新聞，并通過在一秒鐘內(nèi)完成萬億次計(jì)算的驚人壯舉，引發(fā)了公眾的興趣。但除了對(duì)打破新紀(jì)錄的興趣之外，高性能計(jì)算一直是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主要工具。HPC 創(chuàng)新也延伸到許多不同的計(jì)算領(lǐng)域，推動(dòng)了整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。Jack Dongarra 在引領(lǐng)這一領(lǐng)域的成功發(fā)展中發(fā)揮了核心作用。他的開創(chuàng)性工作可以追溯到 1979 年，他仍然是 HPC 社區(qū)中最重要且積極參與的領(lǐng)導(dǎo)者之一。他的職業(yè)生涯無疑體現(xiàn)了圖靈獎(jiǎng)對(duì)『具有持久重要性的重大貢獻(xiàn)』的認(rèn)可?！?/p>

谷歌高級(jí)研究員、谷歌研究 & 谷歌健康高級(jí)副總裁 Jeff Dean 表示：「Jack Dongarra 的工作從根本上改變并推動(dòng)了科學(xué)計(jì)算的發(fā)展。他在世界上各個(gè)科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域使用最頻繁的數(shù)值軟件庫上的核心工作，幫助推進(jìn)了從藥物發(fā)現(xiàn)、天氣預(yù)報(bào)到航空航天工程等十幾個(gè)領(lǐng)域。他專注于表征廣泛的計(jì)算機(jī)帶來了適配數(shù)值計(jì)算的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的重大進(jìn)步?！?/p>

Dongarra 將于今年 6 月 11 日在舊金山正式出席圖靈獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)晚宴。

重要技術(shù)貢獻(xiàn)

過去的四十多年里，Dongarra 一直是 LINPACK、BLAS、LAPACK、ScaLAPACK、PLASMA、MAGMA 和 SLATE 等庫的主要參與者或首席研究員。這些庫為單處理器、并行計(jì)算機(jī)、多核節(jié)點(diǎn)及每節(jié)點(diǎn)多 GPU 而編寫。他的軟件庫廣泛應(yīng)用于高性能科學(xué)和工程計(jì)算，從筆記本電腦到世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)都有涉及。

這些庫體現(xiàn)了深刻的技術(shù)創(chuàng)新，比如：

自動(dòng)調(diào)優(yōu)：2016 年，他的項(xiàng)目 ATLAS 獲得全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)時(shí)間檢驗(yàn)獎(jiǎng)（Supercomputing Conference Test of Time），通過此項(xiàng)目 Dongarra 開創(chuàng)的方法能夠自動(dòng)查找生成接近最優(yōu)效率的線性代數(shù)內(nèi)核的算法參數(shù)，這優(yōu)于供應(yīng)商提供的代碼；混合精度算術(shù)：在他 2006 年全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上發(fā)表的論文《Exploiting the Performance of 32 bit Floating Point Arithmetic in Obtaining 64 bit Accuracy》中，Dongarra 率先利用多精度的浮點(diǎn)算術(shù)來更快地提供精準(zhǔn)的解決方案。這項(xiàng)工作已在機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，正如最近在 HPL-AI 基準(zhǔn)測(cè)試中所展示的那樣，它在世界頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了前所未有的性能水平。批量計(jì)算：Dongarra 開創(chuàng)了將大型密集矩陣計(jì)算（通常用于模擬、建模和數(shù)據(jù)分析）劃分為多塊小型任務(wù)計(jì)算的范例，這些塊可以獨(dú)立、并發(fā)計(jì)算?；谒?2016 年發(fā)表的論文《Performance, design, and autotuning of batched GEMM for GPUs》，Dongarra 領(lǐng)導(dǎo)了針對(duì)此類計(jì)算的 Batched BLAS Standard 的開發(fā)，它們也出現(xiàn)在了 MAGMA 和 SLATE 軟件庫中。

Dongarra 與國際上許多人在上述方面進(jìn)行了合作，他始終扮演著創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力的角色，通過不斷開發(fā)新技術(shù)來最大限度地提高性能和便攜性，同時(shí)使用最先進(jìn)的技術(shù)保持可靠的數(shù)值結(jié)果。此外，他還領(lǐng)導(dǎo)了 MPI（Message Passing Interface）和 PAPI（Performance API）的開發(fā)。MPI 是并行計(jì)算架構(gòu)上可移植消息傳遞的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，PAPI 提供了一個(gè)允許從異構(gòu)系統(tǒng)的組件收集和綜合性能的接口。他幫助創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)，如 MPI、LINPACK 基準(zhǔn)和超級(jí)計(jì)算機(jī) Top500 名單，支撐了天氣預(yù)測(cè)、氣候變化、大規(guī)模物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析等計(jì)算任務(wù)。

評(píng)價(jià)全球現(xiàn)役超級(jí)計(jì)算機(jī)的著名榜單 TOP 500 榜單始于 1993 年。每年會(huì)在 6 月的國際超算大會(huì)（ISC）和 11 月的全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)（SC）上更新排名。這一榜單就是由 Jack Dongarra 和勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的 Erich Strohmaier、Horst Simon 等人共同構(gòu)建的。

最新一期 Top500 榜單，更新于 2021 年 11 月。

人物簡歷

Jack J. Dongarra 在芝加哥州立大學(xué)獲得數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位，在伊利諾伊理工大學(xué)獲得計(jì)算機(jī)科學(xué)碩士學(xué)位，在新墨西哥大學(xué)獲得應(yīng)用數(shù)學(xué)博士學(xué)位。

自 1989 年以來，他一直是田納西大學(xué)杰出教授（Distinguished Professor）和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的杰出研究人員。自 2007 年以來，他一直擔(dān)任英國曼徹斯特大學(xué)的圖靈 Fellow。

Dongarra 曾獲得多項(xiàng)榮譽(yù)，包括 IEEE 計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)，SIAM/ACM 計(jì)算科學(xué)與工程獎(jiǎng)和 ACM/IEEE Ken Kennedy 獎(jiǎng)等。他是 ACM、電氣電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE)、工業(yè)和應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì) (SIAM)、美國科學(xué)促進(jìn)會(huì) (AAAS)、國際超級(jí)計(jì)算會(huì)議 (ISC) 和 國際工程技術(shù)協(xié)會(huì)（IETI）Fellow。此外，他還是美國國家工程院院士和英國皇家學(xué)會(huì)的外籍會(huì)員。

原文鏈接：https://amturing.acm.org/