通用异构并行密度泛函计算方法研究

项目名称： 通用异构并行密度泛函计算方法研究

项目编号： No.21403003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 范果红

作者单位： 安徽工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 密度泛函理论是一种基于电荷密度来计算体系性质的一种第一性原理方法。基于密度泛函理论第一性原理计算方法已经成为现代材料计算和设计的重要基础和核心技术。由于缺乏自主产权的通用的密度泛函计算软件，目前国内研究者在进行第一性原理计算时广泛采用国外的量化计算软件，比如VASP和高斯来进行计算和模拟。这不但花费了我们国家大量资金，同时也大大限制了我们的研究。同时，在新型材料，大分子，蛋白质分子的模拟计算方面存在着非常巨大的计算量。而随着计算机硬件的不断发展，并行计算机系统和超级计算机能够通过很多数量的CPU核并行和利用GPU进行加速的方法来获得巨大的计算能力。研究通用的，既支持常规CPU并行计算，同时也支持CPU + GPU混合异构计算的并行密度泛函计算方法是本项目要解决的问题。如何利用超级计算机进行大规模的密度泛函计算时是本项目将要研究的重点。

中文关键词： 密度泛函理论；高性能计算；GPU计算；并行化；

英文摘要： Density functional theory is a first-principle which is based on the charge density to calculate the properties of large systems. The density functional theory is widely used in the calculations and designs of modern materials which is a key foundation

英文关键词： density functional theory；high performance computation；GPU computation；parallel；