記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心金龍教授課題組與合作者緊密合作，針對大尺度數(shù)萬原子分子固體體系的第一性原理計算模擬，在國產(chǎn)神威·太湖之光超級計算機上實現(xiàn)了千萬核超大規(guī)模并行計算。研究成果日前在線發(fā)表于《科學(xué)通報》上。

神威·太湖之光超級計算機系統(tǒng)是世界第一臺理論浮點計算能力達(dá)到十億億次量級的超級計算機系統(tǒng)。其強大的理論浮點計算性能來自于40960個我國自主設(shè)計的第二代申威26010眾核處理器，具有更大規(guī)模的多級并行計算單元和獨特的片上存儲結(jié)構(gòu)。但其上的并行算法設(shè)計和性能優(yōu)化面臨許多挑戰(zhàn)，迫切需要在重大應(yīng)用問題的驅(qū)動下，發(fā)展其上的算法設(shè)計和優(yōu)化實現(xiàn)方法。

通過科研人員的緊密合作，把中國科大理論與計算化學(xué)的低標(biāo)度理論算法與國產(chǎn)高性能并行計算軟硬件的優(yōu)勢結(jié)合起來，充分發(fā)揮了國產(chǎn)神威·太湖之光超級計算機的強大計算能力;開發(fā)了低標(biāo)度、低通訊，低內(nèi)存、低訪存的并行計算方法;實現(xiàn)了具有平面波精度的千萬核超大規(guī)模高性能并行計算。同時，模擬體系的大小(數(shù)萬原子)比國際同等平面波精度的計算模擬軟件提高了數(shù)百倍。

這一成果意味著，借助當(dāng)代最先進(jìn)的計算方法和世界頂級高性能計算平臺，大體系、長時間的高精度第一性原理材料模擬已成為現(xiàn)實。