第一性原理计算软件包ABACUS中格点积分的优化

摘要

ABACUS是中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室自主研发的新型基于密度泛函和数值原子轨道基组的第一性原理计算软件包,在该软件中需要使用格点积分来计算局域势和电子密度,这两部分的计算是程序运行中主要耗时的部分.采用了内存池和高性能数学库对这两部分进行了优化,最终使得程序对内存带宽和CPU高级矢量扩展的利用率有了大幅提高,实际计算速度得到了有效的提高.经过实测,在200个Ti原子的算例中,这两部分的速度分别提高到原来的4.2倍和6.4倍,整体速度提高到原来的2.8倍.