[發明專利]一種利用GPU加速哈特里-福克計算方法的算法

有效

• 申請號: 201210398977.4
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102929841A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉羽
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用GPU加速哈特里-福克計算方法的算法,?其特征在于,將福克矩陣元中的粒子-粒子相互作用分離出來，然后將由粒子-粒子相互作用構成的問題解空間同GPU中的線程空間相對應，將內存中的初始參數傳入GPU設備顯存，并在設備上計算相互作用，完畢后拷貝結果回主機內存，并完成福克矩陣的初始化，利用CPU對福克矩陣對角化求得本征能量和本征態矢，從而有效加速哈特里-福克方法的計算，具體步驟如下：

1）將福克矩陣元中需要計算多重積分的庫侖和交換相互作用計算分離出來，形成問題的解空間，其規模由所研究的多體問題的規模來決定；

2）將問題解空間同GPU線程空間相對應，利用粒子-粒子間相互作用的兩體性，將步驟1）中生成的問題解空間與CUDA的三重線程模型對應起來，即同Grid，Block，Thread對應起來；

3）執行運算，執行設備端的kernel函數完成計算，將計算完成的結果從顯存拷貝到內存中；

4）利用步驟3）的計算結果生成哈特里-福克矩陣，并在CPU上調用Lapack數學庫來完成計算，在CPU上做矩陣對角化操作；

5）計算得新的單粒子態，重新返回步驟1）計算新的哈特里-福克算符，再次自洽運算，直接兩次自洽達到預定的精度則退出自洽計算；

6）根據自洽后所得到的精確單粒子態，計算多體系的能量及態矢的進一步物理量。