（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
1.1量子化学算法、精度与计算成本
1.2原子体系规模、算法及硬件配置特点
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NO |
体系规模划分 |
主要算法 |
硬件配置最低推荐 |
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1 |
1000个原子以上 |
分子力学 |
多GPU架构 |
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2 |
250-1000个原子 |
半经验或DFTB |
4核~16核+32~64GB内存 |
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3 |
100-250个原子 |
密度泛函DFT |
4核~44以上+64~128GB |
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4 |
25-100个原子 |
多体微扰理论方法MPn |
8核~64核+128~256GB+高io
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5 |
10-25个原子 |
耦合簇CCSD(T) |
8~64核+192GB+高io |
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6 |
10个原子以下 |
组态相互作用法CI/CC |
8~96核以上+256GB+高io
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1.3高斯软件的多核并行计算测试
（1）基于Gaussian 09版本
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
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
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
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
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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