计算化学软件使用经验-超算中心.PDF

计算化学软件使用经验 计算化学软件使用经验 计计算算化化学学软软件件使使用用经经验验 张宝花 中国科学院超级计算中心 2012.11.09 提纲 � 量子化学软件 � 分子模拟软件 � Gaussian软件 � VASP软件 � MS软件——DMOL3和CASTEP � 总结 量子化学软件 � 量子化学——应用量子化学的基本原理和方法研究化学 问题。 � 基于第一性原理，主要处理体系电子效应相关 � 分子轨道理论、价键理论、密度泛函理论 � 研究分子结构、化学反应、分子性质 � 常见量子化学软件：Gaussian、NWChem、VASP、Q-Chem、 ADF、Turbomole、Molpro、Gamess等。 � CPU IO 计算特点：对 、内存、 等需求比较大，大量的集合通信 分子模拟软件 � 分子模拟——依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动 � 基于经典牛顿方程，不考虑电子效应，应用不同的力场 � 主要处理大分子体系：动力学行为、宏观性质 NPT NVE NVT � 考虑不同系综的计算： ， ， 等 � 常见的分子动力学软件：Gromacs、NAMD、 AMBER、 LAMMPS、Charmm等。 � 计算特点：对CPU和IO需求较大，大量的点到点通信。 4 Gaussian软件 5 概述 Gaussian Gaussian � GGaauussssiiaann是一个功能强大的量子化学综合软件包。其可执 行程序可在不同型号的大型计算机，超级计算机，工作站 和个人计算机上运行，并相应有不同的版本。 � 必威体育精装版版本：G09 C01 � 特点优势：处理反应机理和过渡态、计算分子性质 � 程序设计时考虑到使用者的需要。所有的标准输入采用自 由格式和助记代号，程序自动提供输入数据的合理默认选 项，计算结果的输出中含有许多解释性的说明。程序另外 提供许多选项指令让有经验的用户更改默认的选项，并提 供用户个人程序连接Gaussian 的接口。 计算特点 � 并行策略分为节点间openmp并行和节点间的linda并 行。 � 对计算能力的需求很大，单个节点配备越多的CPU将 提供越强大的计算能力。 � 对内存要求较高（例如 ， 等计算），节点内 CIS CCSD 存比较大，计算效率高。 � 在计算过程中要写出大量临时文件，I/O要求高 � 网络要求低延迟通信 7 %chk=A_I