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ChemiAndy木蟲 (正式寫手)
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[交流]
CPMD 3.17.1 新版更新與與ubuntu + gcc4.6 + openmpi并行編譯 已有3人參與
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CPMD在8月28日釋放除了新的版本，這次直接從3.15.3跳到了3.17.1，想必有重大更新。有哪些重大更新呢？ 1. 新的HF交換計算的高度并行化算法，需要雜化的童鞋有福了：） 2. 通過引進第二個并行層，進一步提高并行化效率，達到平面波計算的線性標(biāo)度；什么叫線性標(biāo)度呢？就是隨著計算核數(shù)的增加，計算效率線性升高。實現(xiàn)線性標(biāo)度是計算化學(xué)軟件開發(fā)的熱點和方向。 3. RESTART文件的并行讀寫支持。文件讀寫是最耗費時間并影響并行化效率的因素之一。過去CPMD只有一個RESTART文件，所有CPU(processors)共享此RESTART文件。而PWSCF則是有幾個CPU processors，就有幾個波函數(shù)文件，各讀寫各的，減少核間通訊協(xié)調(diào)時間，當(dāng)然會快了，缺點是需要占用更多的磁盤空間。 4. openMX 3.0支持。很多人的計算并不是用很多CPU，而是使用單個12核CPU或8核CPU (cores)，在核間并行。這種并行因為在單CPU內(nèi)通訊，要遠(yuǎn)快于多CPU和多節(jié)點(nodes)并行。支持這種并行的算法稱為openMP，在代碼上實現(xiàn)起來非常簡單，通常只是增加幾個語句即可。在3.17版中，CPMD的主程序和QMMM界面部分增加了對 openMP3.0的支持，改善了過去進行QMMM無法并行的缺點。 5. 從頭算范德華校正。還沒有看實施了誰的公式，但與過去Grimme提出的參數(shù)話的范德華校正相比，無需參數(shù)，而是從密度中計算。其效果待檢驗，對比。 6. 全功能的Ehrenfest Dynamics。在CPMD和BOMD中，原子核實際上遵循的是經(jīng)典力學(xué)運動方程，屬于“半吊子”的“量子分子動力學(xué)”。它們都假定體系在基態(tài)的，或者某個單態(tài)的勢能面中運動，而不考慮體系可能會吸收光子躍遷到電子的激發(fā)態(tài)，或者原子核的振動躍遷。這些實際體系中無時不刻在發(fā)生的量子效應(yīng)都被忽略了。這個稱為絕熱近似，意即不考慮吸收能量導(dǎo)致躍遷的情形。因此，CPMD和BOMD用來研究涉及化學(xué)反應(yīng)的體系時，是有很大局限性的。你必須意識到你忽略了電子激發(fā)態(tài)躍遷和原子核振動激發(fā)態(tài)躍遷對反應(yīng)的影響和貢獻。解決這個問題有兩種方法，surface hoping model，勢能面跳躍模型(需要完備活性空間自洽場計算，CASSCF，不停計算當(dāng)前核構(gòu)型下的激發(fā)態(tài)，并沿特定激發(fā)態(tài)勢能面運動，這玩意兒計算小體系還行，大體系很少人能耗得起)，和求解核-電子體系的含時Schrodinger方程(TDSE)。含時方法是嚴(yán)格處理電子與核運動非絕熱性的方法，但需要多組態(tài)作用計算。作為其單組態(tài)近似(single slater determinant)，可以使用含時TDHF或者含時TDDFT方法。它把體系的波函數(shù)表示成一個互相重疊的態(tài)，從而避免直接的激發(fā)態(tài)計算。這樣計算得到的諸如電子密度、勢能、原子受力等化學(xué)性質(zhì)是一種平均值。在這種平均勢能面上進行經(jīng)典方式傳播的動力學(xué)稱為Ehrenfest dynamics，它是含時Schrodinger方法的一種經(jīng)典近似處理。[Ref: JCP 123,84160, DOI:http://dx.doi.org/10.1063/1.2008258 ] 7. 片段軌道DFT，F(xiàn)ragment Orbital DFT。 8. 改進了QMMM中界面link atoms的處理。 9. Nose-Hoover軌跡和能量的后處理。應(yīng)該是寫進了單獨的輸出文件，而不是像以前一樣凌亂地輸出到out文件中。 10. 對IBM一些服務(wù)器的優(yōu)化支持。 11. 一些bug。 趕快用最新版吧，看看是不是運行更快了！ 老3.15版編譯參考：http://hi.baidu.com/xijunw/item/1db8690fb3dfb7dd72e67686 新3.17版編譯注： 老3.15版在ubuntu 12 / Linuxmint 13上編譯需要降低gcc版本到4.4。新版無需。直接在gcc4.6版上編譯。 根據(jù)maillist上的討論，3.17版編譯不要使用ubunt/Linuxmint安裝的fftw庫，而要使用cpmd自己的傅里葉變換(CPPFLAG中的-DFFT_FFTW改成 DFFT_DEFAULT)。庫文件也只鏈接liblapack和libblas。Makefile文件如下： #--------------- Default Configuration for LINUX-x86_64-FEDORA-MPI --------------- SRC = . DEST = . FFLAGS = -c -O2 -fcray-pointer LFLAGS = -L/usr/lib -llapack -lblas CFLAGS = -c -O2 -Wall CPP = /lib/cpp -P -C -traditional CPPFLAGS = -D__Linux -D__PGI -D__GNU -DFFT_DEFAULT -DPARALLEL -DMYRINET -DPOINTER8 NOOPT_FLAG = CC = mpicc FC = mpif77 LD = mpif77 AR = ar #---------------------------------------------------------------------------- [ Last edited by ChemiAndy on 2013-9-4 at 14:53 ] CPMD 4.1并行編譯（Ubuntu 14.04/GCC4.6/fftw3） http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2137 |
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