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第一性原理
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第一性原理计算可以得到复合半导体界面结构、界面处的电荷转移情况、内建电场的强度、载流子的分布等信息，是研究复合半导体几何和电子结构的有力手段。相比于实验研究，理论计算更能精确地模拟不同结构及不同缺陷等对半导体复合结构电子性质的影响，从而微观角度更加合理地解释实验，并为设计合适的复合体系提供指导。 湖南大学某课题组老师借助宝禄计算精心设计的平台来优化新的技术进步，同时根据数据需求轻松进行扩展，满足不断变化的计算需求。通过满足不断变化的计算、延迟和带宽需求，迅速应对数据增长问题 ；通过统一的系统管理准确洞察系统运行状况 。 计算要求 1）性能指标：平台理论性能不低于5990.4Gflops。 2）基础功能：平台支持基于密度泛函的第一性原理计算，支持材料体系的热力学和动力学结构计算，支持材料的有限元和 Monte Carlo 计算；平台支持多尺度仿真模拟计算。 3）调度系统：支持高性能管理系统作业和普通 HPC 作业混合调度，支持跨平台并行作业的动态安全设置，支持自定义作业的优先级，提供优先级抢占、公平共享、节点资源独占等多种调度策略。 4）编程环境：具备 Intel Compiler 编译器，设置编译 GPU 环境下的 CUDA 核心加速计算，支持电子结构计算和量子力学、分子动力学模拟软件包。 5）开发环境管理功能：支持安装自定义操作系统，平台内置 TensorFlow、Pytorch 等常见的机器学习框架镜像；提供统计分析、机器学习、高通量计算等组件包，支持二次开发材料体系的热力学和动力学结构计算，支持有限元和 Monte Carlo 计算的二次开发。 6）资源分配功能：支持多层级资源分配机制，平台支持全局级、用户组级、特定用户等不同维度的业务资源限额配置，可灵活管理平台资源，最大化提高资源利用率。 7）支持监控功能：支持计算平台资源实时监控；支持多维度资源统计，可通过物理视图直接对平台进行远程管理、远程 shell、报警信息、查看运行情况等操作；能够对平台运行进行动态监控和历史数据分析，包括上电时间、平均负载、CPU 利用率、可用物理内存、磁盘空间占用率以及网络通讯状态等信息； 8）图形化界面：图形用户界面包含建模、计算、分析、作图和材料结构数据库等工具；支持晶体、分子、表面、界面、多晶、合金、NEB 反应路径建模；支持添加区域掺杂电荷、介电区域、金属区域；内嵌晶体、分子、富勒烯等数据库。 推荐配置 宝禄72核服务器采用Intel Platinum 8373C CPU，2.6G主频、睿频3.5G；核心数量36核72线程；制作工艺：10纳米；工作效率：300W；三级缓存：54MB； 浮点计算峰值是衡量计算机计算能力的一个重要指标，它是指计算机每秒能完成的浮点计算最大次数，它包括理论浮点峰值和实测浮点峰值。Platinum 8373C 的理论浮点计算峰值：2.6*36*64=5990.4GFlops 搭配6通道DDR4 3200内存，计算有多快呢？ g09测试： (1)7个碳环组成的碳平面，36个原子，核磁性质计算nmr=(giao,spinspin) b3lyp/6-311g(d) 12核计算，用时32min (2)120个原子组成的C3N4，结构优化，opt b3lyp/6-311g(d,p) 12核计算，用时286.5min (3)卤化物相互作用，32个原子，振动频率计算，m062x/aug-cc-pvdz opt=noeigen freq ；12核计算，用时84.5min VASP测试： （1）C26N4CuF2O2H超胞结构，原子数量为36个。交换关联势为PBE-GGA赝势。截断能500eV，K点为2x2x1。 8核计算，用时189min （2）Th结构，原子数量为96个。交换关联势为PBE-GGA赝势。截断能520eV，K点为4x4x4。 12核计算，用时317.6min （3）Au结构，原子数量为108个。交换关联势为PBE-GGA赝势。截断能400eV，K点为5x5x5。 12核计算，用时34.6min （4）MoS2结构中掺杂一个Co原子，原子数量为49个。交换关联势为PBE-GGA赝势。截断能400eV，K点为1x1x1。 12核计算，用时37.3min 应用领域：生物医药、新材料、新能源航空航天、天气预报与气候预测、海洋环境模拟分析等 计算软件：vasp、gaussian、ms、cp2k、lammps、gromacs、amber等 科研预算：5W起 |
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