时间依赖密度的极大规模GPU加速核梯度函数理论与Tamm-Dancoff近似和距离分离的混合函数
Inkoo Kim1,2, Daun Jeong1, Leah P Weisburn2
1Innovation Center, Samsung Electronics, Hwaseong 18448, Republic of Korea.
我们开发了一种快速的多GPU方法,用于计算时间依赖密度函数理论 (TDDFT) 中的核梯度. 这种方法在现代高性能计算系统上加速复杂的量子化学模拟.
科学领域:
- 计算化学的计算化学
- 量子力学就是量子力学.
- 高性能计算 高性能计算
背景情况:
- 现代图形处理单元 (GPU) 提供了相当大的计算能力.
- 精确计算分子性质需要有效的理论方法.
研究的目的:
- 为科恩-沙姆时间依赖密度函数理论 (TDDFT) 提供分析核梯度的高性能,多GPU实现.
- 在大型系统上展示算法的效率.
主要方法:
- 实现多GPU算法用于TDDFT核梯度使用塔姆-丹科夫近似 (TDA) 和高斯式原子轨道.
- 开发GPU效率高的算法,用于电子排斥积分和交换相关函数的导数.
- 用显式溶剂应用于大型生物分子 (绿色光蛋白) 上.
主要成果:
- 对一个4353原子系统进行了TDA-TDDFT梯度计算.
- 在256个Nvidia A100 GPU上实现了有利的并行效率,高达64个GPU的效率>70%,256个GPU的效率为31%.
结论:
- 开发的多GPU实现有效地利用高性能计算资源.
- 这种方法显著加速了大型分子系统的量子化学计算.
更多相关视频
08:04Excitonic Hamiltonians for Calculating Optical Absorption Spectra and Optoelectronic Properties of Molecular Aggregates and Solids
Published on: May 27, 2020
08:42High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extreme Conditions
Published on: October 10, 2014
相关概念视频
Atomic Nuclei: Types of Nuclear Relaxation
In spin–lattice or longitudinal relaxation, the excited spins exchange energy with the surrounding lattice as they return to the lower energy level. Among several mechanisms that contribute to spin–lattice relaxation, magnetic dipolar interactions are significant. Here, the excited nucleus transfers...
Atomic Nuclei: Nuclear Relaxation Processes
Atomic Nuclei: Nuclear Spin State Population Distribution
Nuclear Overhauser Enhancement (NOE)
