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      材料物理應用解決方案



      某重點大學,材料物理計算應用,單機計算性能強大,同時跨節點運算時無延時

      主要應用軟件為:Materials Studio,Quantum Espresso,VASP,Gaussian,LAMMPS,Siesta


      針對其應用而設計的一種有針對性的新型計算平臺。

      采用LZ-628SR-S超級計算機搭建集群應用,同時用戶要求整體集群計算運行時,噪音嚴格控制,因此采用超靜音系列超算系統;

      集群搭建框架,采用Infiniband QDR(40GB)高速計算網絡,同時采用千兆網絡環境搭建管理網絡,計算節點+24盤位存儲I/O,

      在軟件結構上,基于LINUX開源系統環境,MPI并行,編譯器,數學庫,PBS作業調度,作業管理軟件等

      軟件分析

      現有的事實上的并行標準主要有共享內存和消息傳遞兩種編程模式,因此物理、化學和材料計算領域的應用軟件也不外乎這兩種編程模式。共享內存編程模式主要是通過內存統一編址來實現數據的傳遞,Gaussian軟件是這方面的代表,也是最常用的軟件之一。雖然Gaussian軟件可以支持通過Linda的消息傳遞模式,但是和單一操作系統的運行效率相比性能有所下降。消息傳遞模式并行編程便于程序的擴展性,也是這個領域主要應用所采用的計算模式。計算材料電子結構的vasp是其中典型的應用軟件,在微泰WT61上的測試也表明該平臺的性能很優異。

      軟件介紹

      Gaussian是做半經驗計算和從頭計算使用最廣泛的量子化學軟件,可以研究:分子能量和結構,過渡態的能量和結構,化學鍵以及反應能量,分子軌道,偶極矩和多極矩,原子電荷和電勢,振動頻率,紅外和拉曼光譜,NMR,極化率和超極化率,熱力學性質,反應路徑。計算可以模擬在氣相和溶液中的體系,模擬基態和激發態。

      Vasp軟件

      VASP是一個被廣泛應用的基于密度泛函方法的從頭算量子力學軟件包,可以模擬固體、界面和表面的性質,適用于多種材料體系,包括陶瓷、半導體和金屬等。第一原理計算允許科學家研究系統的電子、光學和結構性質的本質和根源,除了系統組成物質的原子序數以外,并不需要任何實驗數據。因此,VASP非常適用于解決固體物理、材料科學、化學以及化工領域中的問題,在這些領域的研究中,科學家可以應用計算機進行虛擬實驗,從而能大大節省實驗的費用并縮短研發周期。

       
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