ثبت رکورد جدید در محاسبات شیمی کوانتوم
یک رکورد جدید در محاسبات شیمی کوانتومی توسط دانشمندان دانشگاه استرالیا رقم خورد. یک محقق از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) برای پیش بینی خواص مکانیکی کوانتوم سیستم های بزرگ مولکولی با دقت بیش از همه آزمایش های قبلی، از یکی از قدرتمندترین ابر رایانه های جهان استفاده کرده است. به گزارش گروه جم شیمی، دکتر جوزپه بارسا با اجرای الگوریتم های جدید خود در ابر رایانه Summit در آزمایشگاه ملی Oak Ridge در ایالات متحده، رکورد بزرگترین محاسبه هارتری-فاک را شکسته و استانداردهای جدیدی را در محاسبات با عملکرد بالا تعیین کرده است.
Abstract—Usage of Graphics Processing Units (GPU) has become strategic for simulating the chemistry of large molecular systems, with the majority of top supercomputers utilizing GPUs as their main source of computational horsepower. In this paper, a new fragmentation-based Hartree-Fock matrix build algorithm designed for scaling on many-GPU architectures is presented. The new algorithm uses a novel dynamic load balancing scheme based on a binned shell-pair container to distribute batches of significant shell quartets with the same code path to different GPUs. This maximizes computational throughput and load balancing, and eliminates GPU thread divergence due to integral screening. Additionally, the code uses a novel Fock digestion algorithm to contract electron repulsion integrals into the Fock matrix, which exploits all forms of permutational symmetry and eliminates thread synchronization requirements.The implementation demonstrates excellent scalability on the Summit computer, achieving good strong scaling performance up to 4096 nodes, and linear weak scaling up to 612 nodes.
