第一性原理计算软件包在GPU集群上的加速

• 作者: 何力新 刘晓辉 赵慰 赵永华
• 来源期刊: 计算机科学与探索
• 学科: 工学
• 关键词: 统一计算架构(CUDA) 格点积分 第一性原理 局域轨道法
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 学术研究
• 页码范围: 897-905
• 页数: 9页
• 分类号: TP338.6
• 字数: 5605字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1673-9418.1312035

摘要

第一性原理计算软件在密度泛函理论的发展中起着重要作用。相比平面波方法，局域轨道法更适合处理大规模多体问题。随着问题规模的不断增大和计算机计算能力的提升，软件的并行加速成为一个重要课题，MPI（message passing interface）结合GPU（graphic processing unit）实现的异构并行是一个新的解决方案。基于局域轨道法的第一性原理计算软件MESIA（massive electronic simulation based on systematically improvable atomic bases）经过MPI+OpenMP+CUDA三级并行，单GPU取得了约15倍的加速比，同时表现出了良好的可扩展性。测试结果同时验证了使用GPU计算可以保证计算精度。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵永华	中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心	28	182	6.0	13.0
2	刘晓辉	中国科学技术大学量子信息重点实验室	20	686	12.0	20.0
3	赵慰	中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心	3	10	2.0	3.0
7	何力新	中国科学技术大学量子信息重点实验室	2	2	1.0	1.0