記者從中國(guó)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(guó)家研究中心金龍教授課題組與合作者緊密合作，針對(duì)大尺度數(shù)萬(wàn)原子分子固體體系的第一性原理計(jì)算模擬，在國(guó)產(chǎn)神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了千萬(wàn)核超大規(guī)模并行計(jì)算。研究成果日前在線發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》上。

神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是世界第一臺(tái)理論浮點(diǎn)計(jì)算能力達(dá)到十億億次量級(jí)的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其強(qiáng)大的理論浮點(diǎn)計(jì)算性能來(lái)自于40960個(gè)我國(guó)自主設(shè)計(jì)的第二代申威26010眾核處理器，具有更大規(guī)模的多級(jí)并行計(jì)算單元和獨(dú)特的片上存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。但其上的并行算法設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化面臨許多挑戰(zhàn)，迫切需要在重大應(yīng)用問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)展其上的算法設(shè)計(jì)和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方法。

通過(guò)科研人員的緊密合作，把中國(guó)科大理論與計(jì)算化學(xué)的低標(biāo)度理論算法與國(guó)產(chǎn)高性能并行計(jì)算軟硬件的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮了國(guó)產(chǎn)神威·太湖之光超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力;開(kāi)發(fā)了低標(biāo)度、低通訊，低內(nèi)存、低訪存的并行計(jì)算方法;實(shí)現(xiàn)了具有平面波精度的千萬(wàn)核超大規(guī)模高性能并行計(jì)算。同時(shí)，模擬體系的大小(數(shù)萬(wàn)原子)比國(guó)際同等平面波精度的計(jì)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(jì)算方法和世界頂級(jí)高性能計(jì)算平臺(tái)，大體系、長(zhǎng)時(shí)間的高精度第一性原理材料模擬已成為現(xiàn)實(shí)。