请问第一性原理MD最大可以算得动多大的体系呢？

littleear

各位老师同学们好，前段时间我投稿了一篇文章，其中我用forcite计算了一些MD的内容，主要是针对聚合物的计算，有10个单体，整个体系大约有1000~2000个原子（因为其中还加了不少的水分子）。有个审稿人首先要求我计算更大的体系，他认为10个单体的体系有点小，其次他希望我用第一性原理MD。可是以我的粗浅认知，普通的服务器能够计算第一性原理MD的体系大小和DFT是差不多的，也就是大概最多200~300个原子左右。请问各位，我这个认知是否正确呢？如果不对的话，那么普通服务器能够计算第一性原理MD大概最大可以算得动多大的体系呢？谢谢各位

喝杯热水

一两千那太困难了。。

littleear

喝杯热水 发表于 2024-10-4 18:28
一两千那太困难了。。

是吧，我也这么认为，我个人猜测第一性原理MD一般最大也就是200~300个原子，不知道是不是这样的呢

Entropy.S.I

CP2K、ABACUS等可以使用局域轨道基组的软件跑几千原子没有难度。如果有上千CPU核心的HPC，甚至可以跑几万原子。你的体系显然适合局域轨道基组。

至于“最大”，只要能申请到足够高效的HPC，百万原子也不是问题，Gordon-Bell Prize经常有这种类型的项目上榜。

littleear

Entropy.S.I 发表于 2024-10-4 20:23
CP2K、ABACUS等可以使用局域轨道基组的软件跑几千原子没有难度。如果有上千CPU核心的HPC，甚至可以跑几万原 ...

请问如果是普通的52核104线程的CPU，可以跑得动多少原子的体系呢？我只有一些VASP的基础，如果要学习第一性原理MD计算的话，应该也是用VASP来计算的

喝杯热水

littleear 发表于 2024-10-4 22:27
请问如果是普通的52核104线程的CPU，可以跑得动多少原子的体系呢？我只有一些VASP的基础，如果要学习第一 ...

VASP就甭想这个问题了，这个尺度显然跑不动。其实就算是局域轨道基的软件跑上千个原子的模拟也经常是相当吃力的。

sobereva

“普通的服务器能够计算第一性原理MD的体系大小和DFT是差不多的，也就是大概最多200~300个原子左右” 早就是老黄历了。AIMD通常首选是免费而且超级高效的CP2K，主流双路服务器跑五六百原子纯泛函的AIMD完全没压力，属于很routine的计算（当然也看时间尺度，要跑到100ps以上那还是挺耗时的，有可能花一周以上，具体看动力学步长、基组等方面）。VASP就别想了，跑大体系AIMD速度只有CP2K的零头，不换程序根本不可能（不是能不能将就着用的问题），是拖拉机和赛车的速度差距。

如果要跑到2000原子体系，即便是CP2K在主流双路服务器上跑纯泛函的AIMD也过于困难（除非你用大几百核超算），但可以用CP2K跑GFN1-xTB（类似于DFTB3，半经验层面的DFT），还是能算的动的。

北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）里不仅非常全面系统讲解CP2K的使用，更是有200多页ppt具体讲解CP2K跑AIMD的方法并给出了大量例子，结合Multiwfn带来的创建CP2K输入文件的极度便利（http://sobereva.com/587），很快就能上手而且用起来相当方便。

卡开发发

littleear 发表于 2024-10-4 19:36
是吧，我也这么认为，我个人猜测第一性原理MD一般最大也就是200~300个原子，不知道是不是这样的呢

原子基组利用局域性可能更大一点，如果考虑使用线性标度求解器（会适当牺牲精度），那么还可以更大点。

littleear

sobereva 发表于 2024-10-5 03:31
“普通的服务器能够计算第一性原理MD的体系大小和DFT是差不多的，也就是大概最多200~300个原子左右” 早就 ...

谢谢社长，我好好研究一下CP2K

littleear

卡开发发 发表于 2024-10-5 06:15
原子基组利用局域性可能更大一点，如果考虑使用线性标度求解器（会适当牺牲精度），那么还可以更大点。

谢谢卡卡老师