Gaussian03→09で並列性能が1.3倍向上!

出典: トータル・ディスクロージャ・サイト(事実をありのままに)

目次

概要

Gaussian09では、Gaussian03に比べて、振動数計算・MP2計算において、メモリ共有並列での並列性能が3割増しになりました。メモリサイズは並列数に応じて必要ですが、メモリは(2010年1月)現在お安く手に入ります。是非、Gaussian09のご導入を積極的にご検討ください。

性能測定環境

製品名 HPC-6016GT-TF-TM2
CPU Intel(R) Xeon(R) CPU X5570 @ 2.93GHz x2
Memory 24GB
OS Fedora release 10 (Cambridge)
Gaussian03 Rev.E01
Gaussian09 Rev.A02

測定上の注意点

Gaussian 09からSCF=Tightがデフォルト設定されているのに対し、Gaussian 03ではデフォルトでSCF=Tightになっておりません。したがってデフォルトでは、SCFの収束回数が異なりGaussian 09の方がたくさん収束回数を経ることになります。 以下に記載しておりますグラフでは、全ての計算でGaussian 03でもSCF=Tightを指定しております。

Hartree-Fock のシングルポイントエネルギー計算

C20H42 分子を HF/6-31G* でシングルポイントエネルギー計算した際の並列性能は次のとおりでした。

この計算では、Gaussian03とGaussian09とで、スケーラビリティに差は見られませんでした。

Hartree-Fock の振動数計算

C20H42 分子を HF/6-31G* で振動数計算した際の並列性能は次のとおりでした。

4並列、8並列と並列度が上がるにつれてスケーラビリティが向上しています。 Gaussian03 の %NProcShared=2 は時間が足らず測定しておりません。

MP2 のシングルポイントエネルギー計算

C20H42 分子を MP2/6-31G* でシングルポイントエネルギー計算した際の並列性能は次のとおりでした。

MP2 では HF の振動数計算よりもさらに並列度が上がるにつれてGaussian09のGaussian03に対するスケーラビリティが向上しています。

Gaussian03/Gaussian09性能比

これまでの結果を総合すると次のグラフになります。

  • HFシングルポイントエネルギー計算ではGaussian03/Gaussian09の性能差はありません。
  • HF振動数計算では8並列でGaussian09が1.3倍程度Gaussian03より高速です。
  • MP2(SemiDirect)のシングルポイントエネルギー計算では並列度が上がるにつれてGaussian09がGaussian03より高速なことが顕著になります。

問題点

  • Gaussian03に比べてGaussian09ではメモリ共有並列実行時に必要となるメモリ量が増加していると考えられますが、実際にどのくらいメモリが必要となるかという正確な値は不明です。
  • さらに、メモリ割り当て量(%Mem)がほんの 4MW 違っただけで、5倍も速度が違うという結果が出ています。
  • 経験則では、%NProcShared倍+3割~5割増しを確保する必要があります(が、あくまで大雑把な目安とお考えください)。

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Comments

hpc said ...

キーワードの詳細を教えていただけるとありがたいです。 たとえば、HFはGaussian03とGaussian09でデフォルトの設定パラメータが異なるはずなので、キーワードを適切に設定しないと、異なる結果が得られるはずです。

--hpc 2010年2月5日 (金) 14:26 (UTC)

ヒロちゃん said ...

To: hpc様

ご指摘ありがとうございます。ご指摘のとおり、Gaussian 09からSCF=Tightがデフォルト設定されているのに対し、Gaussian 03ではデフォルトでSCF=Tightになっておりません。したがってデフォルトでは、SCFの収束回数が異なりGaussian 09の方がたくさん収束回数を経ることになります。

記載しておりますグラフでは、全ての計算でGaussian 03でもSCF=Tightを指定しております。

これにつきまして、本文でも追記させていただきます。

--ヒロちゃん 2010年2月8日 (月) 04:46 (UTC)

Rhfnlbat said ...

comment3,

--[link Rhfnlbat] 2011年1月20日 (木) 12:45 (UTC)

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