7月26日消息，據(jù)媒體報(bào)道，中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心團(tuán)隊(duì)近日推出一款面向異構(gòu)GPU集群的大規(guī)模量子微擾計(jì)算軟件——HIP-DFPT。

該軟件針對(duì)量子微擾計(jì)算中普遍存在的不規(guī)則負(fù)載特征，通過微任務(wù)重組、GPU內(nèi)存優(yōu)化與多流異步流水等技術(shù)手段，將大量細(xì)粒度計(jì)算任務(wù)重組為更適合GPU執(zhí)行的微任務(wù)單元，有效提升線程利用率與數(shù)據(jù)訪問效率，同時(shí)降低通信及數(shù)據(jù)傳輸開銷。

量子微擾理論是研究材料、分子體系響應(yīng)性質(zhì)的重要理論工具，可揭示聲子譜、極化率、拉曼光譜等微觀物理特性，在材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理和分子模擬等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。

在負(fù)載均衡方面，科研團(tuán)隊(duì)提出了面向復(fù)雜分支代碼的AI性能建模方法，僅需少量采樣數(shù)據(jù)即可快速預(yù)測任務(wù)執(zhí)行時(shí)間，并據(jù)此設(shè)計(jì)混合多級(jí)負(fù)載均衡算法，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間及GPU內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)度的協(xié)同優(yōu)化。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HIP-DFPT可成功擴(kuò)展至8192張國產(chǎn)GPU，支持高達(dá)20萬原子規(guī)模體系的全電子精度模擬，原子吞吐量提升70%。

該成果充分驗(yàn)證了軟件在大規(guī)模量子微擾計(jì)算中的并行擴(kuò)展能力與工程應(yīng)用潛力，也為復(fù)雜科學(xué)計(jì)算程序在異構(gòu)GPU集群上的智能化優(yōu)化提供了新的技術(shù)路徑。