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量子化学Gaussian计算硬件配置方案

时间:2017-06-12 01:42:00   来源:UltraLAB图形工作站方案网站   人气:25119 作者:admin

(一)量子化学计算如何选择硬件配置
由于分子的类型、体系和模拟算法,以及各种应用和精度要求,都有不同的计算特点,对计算机硬件(CPU、内存、硬盘、GPU)配置要求有很大的差异 ,如何选择好服务器/工作站的硬件配置,提高计算速度,缩短求解时间,主要看用量子化学计算软件的算法,及做什么求解,因为算法和精度决定了计算特点和求解规模,合理的硬件配置,大大发挥机器性能,缩短求解时间,主要量子化学软件:Gaussian,GAMESS,MOLPRO,NWChem

image.png


1.1量子化学算法、精度与计算成本

惴ㄓ氤杀�.jpg

1.2原子体系规模、算法及硬件配置特点

NO

体系规模划分

主要算法

硬件配置最低推荐

1

1000个原子以上

分子力学

多GPU架构

2

250-1000个原子

半经验或DFTB

4核~16核+32~64GB内存

3

100-250个原子

密度泛函DFT

4核~44以上+64~128GB

4

25-100个原子

多体微扰理论方法MPn

8核~64核+128~256GB+高io

 

5

10-25个原子

耦合簇CCSD(T)

8~64核+192GB+高io

6

10个原子以下

组态相互作用法CI/CC

8~96核以上+256GB+高io

 



1.3高斯软件的多核并行计算测试
(1)基于Gaussian 09版本

 
gaussian-bench01.jpg

这个测试分别用4核、8核、16核、32核、64核进行求解,从计算结果看,多核并行加速比很理想

(2)基于Gaussian 16版本多核并行计算测试

 
gaussian-bench03.jpg

 
gaussian-bench04.jpg

这个测试分别对8核、16核、32核、44核进行求解,从计算结果看,多核并行加速比到32核很理想,44核已经对求解没有多大提升了

数据来源: http://www.hpc.co.jp/benchmark20150706.html



1.4 量子化学计算硬件配置特点

(1)不同算法的并行计算的核数加速比有所差异,不完全是线性的
(2)最新CPU架构和提升频率,对缩短求解时间非常显著
(3)精度高求解计算量大,对CPU频率和核数、内存容量、硬盘io要求均有很高要求

 

CPU

内存

硬盘

GPU

HF和DFT

非常重要

不可忽视

 

支持

MP2,MP4

 

重要

非常重要

 

TD-DFT

非常重要

不可忽视

 

支持

SAC-CI

 

非常重要

非常重要

 

数据来源:http://www.hpc.co.jp/chem/c_select_hardware.html

 

(4)核数与内存比例为 1:4最为理想
(5)支持Tesla K40或K80 的GPU计算,显存需12GB以上,但算法有局限性,同时性价比不好
(6)组成集群的计算节点配置最好采用4核~10核超高频,效率最高
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(二)基于量子化学计算,UltraLAB完美硬件配置推荐

2.1 UltraLAB图形工作站机型介绍
UltraLAB是西安坤隆计算机科技有限公司推出的定制图形工作站品牌,经过多年发展,该产品拥有傲视群雄的三大领先优势:先进计算硬件架构、完整齐全行业应用定制方案、专业硬件系统优化技术,大幅超越同类的“图形工作站”产品,我们提供基于量子化学计算应用最快硬件架构产品系列

qm-02.jpg


NO

机型种类

硬件特点

计算规模划分

1

极速工作站 H360

拥有最高频率4核5.1GHz

中小计算规模,低精度应用

2

极速工作站H480

具备一定核数与超高频率两者完美结合,

如:6核4.5GHz,8核4.3GHz,10核4.3GHz

中等计算规格,精度略高应用

3

极速工作站H610

具有双Xeon架构(最多44核)的自动超频加速

中大计算规模,高精度应用

4

高性能工作站 EX610

双Xeon 自动超频加速(最多44核)+ 8个并行存储

大计算规模,高精度应用

5

超级图形工作站 Alpha720

配备四颗Xeon(最高96核)+16个并行存储

超大计算规模,超高精度应用


2.2 硬件配置参考

NO

型号

配置规格

报价

1

UltraLAB H360 15116-TBA

Intel至尊处理器(4核5.1GHz)/

16GB DDR4 /Quadro K620/

2TB SATA企业级/塔式(865w)/23"图显

17300

2

UltraLAB H480 14532-S2TBA

Intel至尊处理器(6核4.5GHz)/

32GB DDR4 /Quadro K620/

256GB SSD+2TB SATA企业级

/塔式(865w)/23"图显

23500

3

UltraLAB H480 14332-S2TCA

Intel至尊处理器(8核4.3GHz)/

32GB DDR4 /Quadro K620/

256GB SSD+2TB SATA企业级/

塔式(865w)/23"图显

31200

4

UltraLAB H480 14364-S5TCA

Intel至尊处理器(10核4.3GHz)/

64GB DDR4 /Quadro P600/

512GBSSD+4TBSATA企业级/

塔式(865w)/23"图显

45000

5

UltraLAB H610 23664-S5TCA

2*Xeon E5 2667v4(16核3.6GHz)/

64GB DDR4 /Quadro P600/

512GBSSD+4TBSATA企业级/

塔式(865w)/23"图显

65000

6

UltraLAB H610 23396-S5TCB

2*Xeon E5 2687Wv4(24核3.3GHz)/

96GB DDR4 /Quadro P600/

512GB SSD+4TB SATA企业级/

塔式(865w)/23"图显

75000

7

UltraLAB H610 230128-SATCB

2*Xeon E5 2697v4(32核3.0GHz)/

128GB DDR4 /Quadro P2000/

1TBSSD+4TBSATA企业级/

塔式(865w)/23"图显

96500

8

UltraLAB EX610 227192-SA28TB

2*Xeon E5 2699v4(44核2.8GHz)/

192GB DDR4 /Quadro P2000/

1TBSSD企业级+28TB并行存储/

塔式(865w)/23"图显

135000

9

UltraLAB Alpha720 427256-SA28TC

4*Xeon E7 8867v3(64核2.7GHz)/

256GB DDR3 /Quadro P4000/

1TBSSD企业级+28TB并行存储/

双塔式(1600w)/23"图显

235000

10

UltraLAB Alpha720 427384-SA28TC

4*Xeon E7 8867v4(72核2.7GHz)/

384GB DDR4 /Quadro P4000/

1TBSSD企业级+28TB并行存储/

双塔式(1600w)/23"图显

279000

11

UltraLAB Alpha720 427512-SB28TC

4*Xeon E7 8890v4(96核2.7GHz)/

512GB DDR4 /Quadro P4000/

2TBSSD企业级+28TB并行存储/

双塔式(1600w)/23"图显

360000

上述配置其显著特点,
(1)全部采用最新intel硬件架构
(2)提供不用规模的高效完美硬件配置,满足不同算法和精度计算需求
(3)每个配置架构,CPU频率达到极致,提升性能关键指标
(4)足够多核数,并行存储高io,满足高精度计算,均衡无死角
(5)整机全部提供系统优化,大幅提升计算速度
(6)支持GPU计算扩展

与市场常规机型配置相比,UltraLAB工作站提供的CPU频率和存储io更高,配置均衡合理,保证了机器硬件性能最大化,求解时间更短



方案咨询
UltraLAB图形工作站供货商:
西安坤隆计算机科技有限公司
国内知名高端定制图形工作站厂家
业务电话:400-705-6800
 

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