PWmat上线CPU版本 | 仅需两万您就可以拥有PWmat，特色功能一网打尽

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PWmat CPU版本上线

LONXUN QUANTUM

PWmat作为一款通用的平面波密度泛函理论计算软件，除了具有DFT计算常用的功能，还有很多独特的功能，其中包括HSE快速计算、含时密度泛函(rt-TDDFT)、非绝热分子动力学（NAMD)、溶剂化效应solvent model、固定势法(fix-potential)、CPM上万原子超大体系计算、电声耦合计算等全部功能。PWmat的设计雏形是以GPU加速，但鉴于大多数高校/企业采购CPU的数量增多，我们新推出了CPU版本的PWmat，您可以采购单独的软件预装在您现有的CPU服务器上，我们将帮助您在服务器中预装PWmat计算软件、编译器、作业调度系统等，您还可以免费使用可视化工具Q-Studio和 Q-Flow.

从测试数据可以看出，CPU版本的PWmat性能一流，不输其他商业软件，计算精度也符合第一性原理计算要求。对比其他同类商业软件，PWmat CPU版本具备更多特色功能和开发扩展能力，自主知识产权软件以及国内的技术团队将为您提供更优质的售前培训和售后服务。

PU版PWmat测试数据

与同类计算软件对比

小体系计算

k点网格

9*9*9

交换关联泛函

GGA-PBE

CPU核数

16核

ECUT

680 eV

Si (8 原子, 32电子)

晶格优化	a	b	c
CPU PWmat	5.473	5.473	5.473
同类软件	5.469	5.469	5.469

Cublic-BN (8 原子, 32电子)

晶格优化	a	b	c
CPU PWmat	3.617	3.617	3.617
同类软件	3.615	3.615	3.615

Cu (4 原子, 76电子：同类软件 44电子)

晶格优化	a	b	c
CPU PWmat	3.568	3.568	3.568
同类软件	3.621	3.621	3.621

大体系计算

k点网格

1*1*1

交换关联泛函

GGA-PBE

CPU核数

16核

ECUT

680 eV

E_error=1E-4

SCF计算

原子数（电子数）	64 （256）	216 （864）	512 （2048）
CPU PWmat	43.6s/20	449.7s/21	3598.4s/17
同类软件std (time/steps)	71.4s/19	581.9s/19	2570.5s/20
同类软件gam (time/steps)	48.7s/19	494.1s/20	2073.7s/20

Cublic-BN

原子数（电子数）	64 (256)	216 (864)	512 (2048)
CPU PWmat	9.3s/13	131.5s/14	799.3s/14
同类软件std (time/steps)	7.5s/2	210.2s/20	1395s/21
同类软件gam (time/steps)	14.2s/20	166.7s/21	723.0s/21

并行效率

k点并行

Cublic-BN

(8 原子，32电子，84 k点，1907波函数)

np	1	4	8	16	32	64
SCF (s)	574.5s	111.9s	99.1s	75.1s	55.0s	54.4s

(8 原子，32电子，120 k点)

np	1	4	8	16	32	64
SCF (s)	2073.9s	563.9s	416.5s	331.0s	271.9s	288.7s

波函数并行

原子数（电子数）216 (864)

node=1

4-16核: N123=100*100*99

32-64核: N123=100*100*100

CPU 核数	4	8	16	32	64
时间	842.5s	852.1s	589.0s	249.4s	191.3s
GPU 卡数	1	2	3	4	8
时间	133.0s	71.3s	64.5s	49.0s	34.4s

原子数（电子数）512 (2048)

node=1

4-32核: N123=90*90*88

64核: N123=90*90*96

CPU 核数	4	8	16	32	64
时间	3484.0s	1979.8s	1425.2s	640.4s	649.6s
GPU 卡数	1	2	3	4	8
时间	207.5s	113.6s	89.3s	80.0s	52.1s

Cu:原子数（电子数）108 (2052)

Cores	4	8	16	32	64
时间（CPU）	1884.6s	1089.0s	845.5s	547.2s	413.6s

※该结构问题：波函数并行时能量收敛结果可有较小差异，如64核并行与32核并行能量因n123不同可有小差异

Si :原子数（电子数）64 (256)

CPU 核数	4	8	16	32	64
时间	66.7s	45.4s	29.6s	19.8s	19.0s

BN :原子数（电子数）64 (256)

CPU 核数	4	8	16	32	64
时间	31.2s	15.3s	10.0s	9.3s	9.4s

MoS₂ :原子数（电子数）48 (416)

CPU 核数	4	8	16	32	64
时间	970.0s	498.4s	305.5s	239.5s	343.8s

多节点并行

原子数（电子数）216 (864)

node=1

4-16核: N123=100*100*99

32-64核: N123=100*100*100

CPU核数	16	16*2	16*4
时间	589.0s	233.1s	177.3s

波函数与K点均并行

8原子（32电子）

总核数

波函数个数/k点数：6609.544/1024

波函数个数/k点数：6609.115/512

波函数个数/k点数：6609.207/216

波函数个数/k点数：6607.773/128

波函数个数/k点数：6606.078/64

8原子（32电子）

总核数

波函数个数/k点数：1907.444/1024

波函数个数/k点数：1907.365/512

波函数个数/k点数：1906.582/216

波函数个数/k点数：1906.555/128

波函数个数/k点数：1907.141/64

8原子（76电子）

总核数

波函数个数/k点数：1907.365/512

波函数个数/k点数：1906.582/216

波函数个数/k点数：1906.555/128

波函数个数/k点数：1907.141/64

内存占用情况

原子数（电子数）216 (864)

波函数总数

176909.000

所用核数	4	8	16	32	64	64*2	64*3
时间	27G	29G	35G	47G	70G	67G	67G

※此处读取的内存占用为程序运行前几分钟的峰值，实际占用内存可能更多

—E N D—

公司简介

北京龙讯旷腾科技有限公司是成立于2015年的国家高新技术企业，是国内材料计算模拟工具软件研发创新的领导者，致力于开发满足“工业4.0”所需的原子精度材料研发Q-CAD（quantum-computer aided design）软件。公司自主开发的量子材料计算软件PWmat（平面波赝势方法并基于GPU加速）可以进行电子结构计算和从头算分子动力学模拟，适用于晶体、缺陷体系、半导体体系、金属体系、纳米体系、量子点、团簇和分子体系等。

来源：龙讯旷腾

半导体通用电子 UM 理论材料分子动力学

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首次发布时间：2023-10-08