G16-A03-AVX2在全电子SCF计算上慢于G09-E01-AVX

wjc404

最近在做一些重元素的计算时发现，Gaussian-16 A.03 版(AVX2)的SCF速度慢于Gaussian-09 E.01 版(AVX)，在全电子计算上尤其明显，虽然两者的计算结果一样。
下表为Xe单原子体系的单点能计算耗时，使用B3LYP泛函，使用CPU单核和2GW内存，Gaussian-16的计算使用g09defaults关键词，计算机处理器为AMD的Ryzen-5950X。其中DKH4对时间的贡献可以忽略（去掉后时间减小很少）。详细的输入输出文件在附件中。

基组	哈密顿	g09-l502-迭代次数	g09-l502-耗时（秒）	g16-l502-迭代次数	g16-l502-耗时（秒）
def2-QZVP	非相对论	9	1.1	9	1.9
sapporo-dkh3-tzp-2012	DKH4	9	1.9	9	10.2

sobereva

监控一下CPU占用率是否差不多，也看看情况更简单的HF的耗时情况

wjc404

sobereva 发表于 2024-2-15 13:39
监控一下CPU占用率是否差不多，也看看情况更简单的HF的耗时情况

谢谢社长的建议。
对于用g16跑sapporo-dkh3-tzp-2012基组的那组测试，尝试了HF(9轮收敛)以及BLYP(12轮收敛)，结果（l502耗时）都是10秒左右。然后尝试读取上一次的初猜重跑，HF和BLYP都是1轮收敛但l502还需要9-10秒。在输出文件里看到了"Keep R1 ints in memory in symmetry-blocked form, NReq="这种内容，意识到双电子积分是预先算好的"in core"模式，而不是每轮都算的direct模式。在使用iop(5/5=4)强制关闭"in core"模式后，读取初猜1轮收敛的HF运算l502耗时降到了1秒以内。以上现象说明这个问题应来自于gaussian16特定版本在"in core"SCF模式下预计算积分时有性能上的BUG。
至于CPU核心的使用情况，我在测试时CPU状况是空闲的，且发现“使用%cpu来绑一个核”和“指定%nproc=1”耗时差异较小，故判断这不是主要矛盾。

sobereva

内存够大的机子用Gaussian算小体系会导致自动开incore，虽然原理上incore比direct快，但我发现此时往往并行效率极低，使得CPU空闲，实际速度反倒可能更慢。这是我建议监控CPU占用率的原因
担心出现这个情况就建议在default.route里写上-#- scf=noincore，这样所有计算总是避免用incore。

这个是我现在自己的机子Default.Route加的设置。由于机子的内存512GB比较大，算小体系很容易被incore捣蛋
-#- IOp(8/117=-99) IOp(7/127=-99) scf=noincore