# SC25 Student Cluster Competition

參加 SC25 (Supercomputing Conference 2025) 的 **Student Cluster Competition (SCC，學生叢集電腦競賽)**，對這些學生來說，基本上就是要在 **48 小時內**，扮演一群「微型超級電腦中心的營運者」。

簡單來說，這不只是單純的寫程式比賽，而是一場**軟硬體整合、科學計算應用、以及極限壓力測試**的總合。

這次台灣代表的 NTU 團隊，他們今年具體在現場（以及賽前）做了哪些事？我用簡單的方式拆解成幾個階段來說明：

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### 第一階段：造一台「跑車」（硬體建置）
在比賽開始的一兩天前，學生們抵達現場後，第一件事就是「做苦工」。

* **從零組裝：** 今年的贊助廠商技嘉會把伺服器、GPU（顯示卡）、網路交換器等昂貴器材運到現場。學生要像組樂高一樣，把這些價值數百萬甚至上千萬台幣的設備，親手組裝進機櫃（Rack）裡。
* **接線與開機：** 這是最容易出錯的環節。幾百條網路線、電源線要接得整齊且正確。一開機，如果發現哪張卡抓不到、網路不通，就要現場立刻除錯（Debug）。
* **安裝系統：** 硬體好了，要灌 Linux 作業系統，並安裝各種驅動程式。這步如果沒弄好，後面的軟體都會跑不動。

> **直白比喻：** 就像F1賽車手不只要會開車，還得先把整台車的引擎和輪胎在現場組裝起來，確認能發動。

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### 第二階段：證明這台車夠快（基準測試 Benchmarks）
這是比賽正式開始後的第一個搶分點。大會規定要跑幾個標準的測試軟體，用來給這台電腦的「極速」打分數。

1. **HPL (High Performance Linpack)：** 這是全世界超級電腦排名（TOP500）用的標準。就是讓電腦瘋狂算數學（矩陣運算），看它每秒能算多少次。分數越高越好。
2. **HPCG (Conjugate Gradient)：** 另一種更貼近實際物理模擬的數學測試，比 HPL 更難跑出高分，考驗記憶體讀取速度。
3. **MLPerf (AI 效能測試)：** 考驗這台電腦訓練 AI 模型（如辨識圖片或語言模型）的速度。

> **學生要做什麼：** 他們要在賽前就寫好腳本，在現場不斷微調參數，榨乾硬體的每一滴效能，哪怕只快 1% 都要爭取。

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### 第三階段：用車子送貨（科學應用程式 Applications）
這才是比賽的**核心靈魂**。超級電腦不是拿來跑分自爽的，是用來做科學研究的。大會會指定 3-4 個「真實世界的科學軟體」，要學生在現場跑出結果。

這些軟體通常來自於：
* **氣候模擬：** 預測颱風路徑或大氣變化。
* **物理/化學模擬：** 模擬新藥物的分子結構，或黑洞的引力波。
* **流體力學：** 模擬飛機原本的氣流設計。

> **學生要做什麼：**
> 1. **正確性：** 跑出來的結果必須是對的（算出颱風往北偏，結果你算出往南，就零分）。
> 2. **速度：** 在有限時間內，跑完越多的數據越好。
> 3. **優化：** 這是最難的。這些科學軟體通常很古老或很複雜，學生要讀懂程式碼，修改它，讓它在最新的 GPU 上跑得飛快。

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### 第四階段：接變化球（Mystery App & Reproducibility）
這是讓學生最崩潰但也最刺激的部分。

1. **神秘應用（Mystery Application）：**
比賽開始時，大會才會當場公布一個「神秘軟體」。之前完全沒看過，沒準備過。學生要現場閱讀說明書（Documentation），現場學會怎麼用，然後現場跑出結果。這考驗的是**臨場反應和學習能力**。

2. **再現性挑戰（Reproducibility Challenge）：**
學生要拿一篇去年發表的頂級學術論文，試著用自己的電腦重現論文裡的實驗結果。這是在考驗學生是否具備**科學家的嚴謹度**。

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### 第五階段：帶著腳鐐跳舞（限制條件）
如果只是把硬體堆到最強然後跑軟體，那就不叫競賽了。整個比賽有一個**絕對天條**：

* **功耗限制（Power Limit）：** 這是最殘酷的規則。整台機器的用電量通常被限制在 **3000瓦 或 4500瓦**（依該年規則而定，相當於3-4台吹風機或微波爐的電量）。由於硬體的逐年進步，今年的總電量被限制在 **10000瓦**。
* **隨時監控：** 現場有儀器隨時盯著。如果你的電腦運算跑太猛，瞬間超過這個瓦數，就會被**罰分**甚至**強制斷電**。

> **學生要做什麼（這是指揮官/隊長的重任）：**
> 他們要隨時盯著儀表板。如果現在要跑 AI 運算，極耗電，就要把 CPU 降頻；如果現在的軟體只吃 CPU，就把 GPU 的電關小。這就是所謂的「能源管理策略」。

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### 總結：48小時不睡覺是在做什麼？
比賽期間是 **48小時不關機**（Non-stop）。
* **白天：** 跑那種需要人盯著看、隨時調整參數的任務。接受評審（Judges）的巡場提問（Interview），評審會問：「你為什麼這樣調整？你對這個科學原理了解多少？」
* **半夜：** 學生會輪班（通常留 1-2 人守夜，其他人睡在會場地板或睡袋）。守夜的人要盯著螢幕，確認程式沒有當掉（Crash）。如果半夜程式當了，沒人發現，早上起來發現白白空轉了 6 小時，那比賽就輸一半了。

**簡單一句話總結：**
這群學生要在 **48小時內**，把一堆昂貴的**零件組起來**，在**限電**的狀況下，讓它跑出**世界級的運算速度**，解決**諾貝爾獎等級的科學難題**，而且還要面對評審的**靈魂拷問**。

這就是為什麼能在 SCC 奪冠（甚至只是順利完賽），都會被視為具備了頂尖的系統工程與抗壓能力。