A first-principles molecular dynamics program PHASE - program structure and parallelization methods -

Date & Time
1 July 2008 (Tue), 1:30 pm - 3:00 pm
Place
5F seminar room, Sengen site
Speaker
Dr. Takahiro Yamasaki(山崎隆浩博士)
Affiliation
FUJITSU Laboratories Ltd.(富士通研究所)
Title
A first-principles molecular dynamics program PHASE - program structure and parallelization methods -
第一原理分子動力学法プログラムPHASEの構造と並列化方法
Abstract
PHASE is a first-principles molecular dynamics program that optimizes geometories and calculates electronic structures of materials using pseudopotentials and plane wave basis based on the density functional theory. It has had been developed in a MITI project, then successivey in a MEXT project. It has calculational functions of XPS, positoron life time evaluation, STM images, lattice vibrations, and reaction path searchings. PHASE runs on personal computers, cluster workstations, and large scale computers like the Earth Simulator. It is effectively parallelized in a MPI-SMP hybrid way, and can run very large scale calculations of 10,000 atom order on the Earth Simulator. It is tuned not only for vector processors but also for scalar ones. The program is consist of almost fifty hierarchical modules. In this seminar, we would explain roles of the principal modules and the methodology of parallelization. Parallelization problems for peta-scale computers would also be discussed.
第一原理分子動力学法プログラムPHASEは密度汎関数法に基づき擬ポテンシャルと平面波を使って固体の構造および電子状態を求めるプログラムであり、1993年から通産省のプロジェクトで、その後引き続き文部科学省のプロジェクトで開発されてきた。PHASEは、XPS、陽電子寿命、STM像、振動解析、反応経路探索などの計算機能も持つ。PHASEはPCから、クラスター計算機、地球シミュレータなどの大規模計算機に対応している。地球シミュレータでは、プログラムはMPIとSMPで二重に効率的に並列化されており、10,000原子程度の大規模計算が可能である。ベクトル計算機だけでなく、スカラー計算機用にも最適化されている。プログラムは階層化された50個程度のモジュールから構成されている。当日は、主要なモジュールプログラムの役割と、並列化手法について説明する。またペタスケール計算機に向けた最適化の課題についても述べる。
Contact
Dr. Hiori Kino(木野日織)