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现代加速处理器上高角动量四中心高斯积分的高性能求值

计算物理 2023-12-20 v3 计算工程、金融与科学 化学物理

摘要

我们提出一种在图形处理单元(GPU)及其他加速器上对高角动量(l4l\geq4)与任意收缩度的Gaussian原子轨道上的四中心两粒子积分进行高性能求值的方法。该实现采用McMurchie-Davidson递推的矩阵形式。在NVIDIA V100 GPU上以双精度(FP64)对四个l=6l=6(ii) Gaussian AO上的四中心积分求值,比运行于单Intel Xeon核的Obara-Saika递推参考实现(Libint{\tt Libint})快逾1000倍,轻松超过相应硬件峰值FLOP率73:1的比值,同时达到V100峰值的近50%。该方法可扩展至支持更高角动量的AO;对于较低角动量(l3l\leq3)的额外改进将另文报道。该实现是开源LibintX{\tt LibintX}库的一部分,可自由获取于https://github.com/ValeevGroup/LibintX。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.03452,
  title  = {High-performance evaluation of high angular momentum 4-center Gaussian integrals on modern accelerated processors},
  author = {Andrey Asadchev and Edward F. Valeev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.03452},
  year   = {2023}
}

备注

23 pages