强伸缩极限下的$mathcal{O} (N)$电子结构求解器
摘要：基于OpenMP/Charm++的混合并行框架用于解决$O(N)$的自洽场特征值问题，其并行度在强扩展范围内为$P\ll N$，其中$P$是核心数，$N$是系统大小的衡量标准，即矩阵的行数/列数、基函数、原子、分子等。通过嵌套的光谱投影和稀疏近似矩阵乘法[SICOMP 35 C72,2013]的方法实现了这一结果，并采用了递归的任务并行算法，该算法通常由广义N-Body求解器所采用，用于对具有衰减的矩阵中的可忽略乘积进行遮蔽和剔除。通过使用与广义N-Body求解器相关的经典技术，包括超分解、递归任务并行、保留局部性的排序和基于持久性的负载平衡，我们实现了对小水簇([H$_2$O]$_N$, $N \in {30, 90, 150}$, $P/N \approx {819, 273, 164}$)的每分子数百个核心以上的扩展，并发现系统大小$N$增加时的扩展性也在增强。
作者：Nicolas Bock and Matt Challacombe and Laxmikant V. Kal''e
论文ID：1403.7458
分类：Numerical Analysis
分类简称：cs.NA
提交时间：2015-10-21