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**1、什么是ReaxFF力场?** ReaxFF力场相当于连接量子化学与经验力场计算之间联系的桥梁。1986年Tersoff提出了一种键阶-键能(bond order-bond energy)思想以帮助经验力场描述化学反应问题。在描述发生键和作用的原子时设定键阶(bond order)参数,键阶随着键长(bond length)的不同而不断变化,当化学键断裂时,键阶趋向于0,意味着势能和作用力均消失。2003年由van Duin等人开发出了反应力场(ReaxFF),具体内容可以参考文献(ReaxFFSiO reactive force field for silicon and silicon oxide systems). ReaxFF 力场试图提供一种具有普适性的表达式,以满足所有化学环境的需要,因而在其发展过程中主要遵循以下准则:势能和作用力表达式均是连续的;每种元素只分配一种力场种类,即金属氧化物中的氧原子力场等同于有机物中的氧原子力场;不预先定义可能发生的反应,完全遵循化学反应的内在发生机理。这个力场已经成功地运用于有机和无机体系中。我现在所研究的水化硅酸钙(C-S-H)就是用的这个力场。ReaxFF中主要是分为以下几个部分。 `E=E_bond+E_VdWaals+E_Coulomb+E_under+E_over+E_lp+E_val+E_tors+E_conj+E_pen` 分别为键能、范德华作用能、库伦作用能、欠配位的能量矫正项、过配位的能量矫正项、孤对电子项、键角能、二面角能、共轭能、共价键修正能。 **2、为什么要用ReaxFF力场** 因为有的时候想要模拟分子键的生成和断裂,量子化学的计算成本很高,无法模拟大尺度的model。一般的经验力场虽然计算成本较低,但是无法描述电子转移、原子重组等特性的化学反应过程。ReaxFF力场能够计算原子之间的电子转移和原子之间的重组,也就是说原子所带的电荷数是发生变化的,各原子电荷根据电荷平衡(QEq)方法来分配。 **3、ReaxFF的缺点** 虽然ReaxFF从一定意义上来说属于经验力场,但是计算成本还是相当高,比如我一个4500个原子的model,使用武汉大学超算16核,计算速度大概时0.137ns/day。然后还不支持lammps_GPU加速,只支持KOKKOS和OMP加速。这个KOKKOS我尝试了一下,1066的显卡的计算速度大概等于8核的CPU,但是还是比不过16核的CPU,如果显卡的计算能力更强的话可能计算速度还可以更快。 查找ReaxFF力场的网站主要是[https://www.scm.com/doc/ReaxFF/Included_Forcefields.html]
**Ubuntu下安装GPU加速的lammps** Author:黄诚斌 1. 安装NVIDIA驱动 查询电脑显卡型号,根据维基百科(https://en.wikipedia.org/wiki/CUDA#GPUs_supported) 上的信息查找自己显卡对应的算力,以及该算力对应的CUDA版本。 然后查询该CUDA版本对应的NVIDIA驱动版本,安装对应的驱动版本后执行: `nvidia-smi`, 如果成功输出则表示驱动安装成功。 2. 安装CUDA 确定需要安装的CUDA版本后,(https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive) 在这个网站上选择对应的版本进行安装,具体步骤为:Linux---x86_64---Ubuntu---18.04---deb(local),然后根据网站给出的安装的步骤一步步进行安装。 安装完毕后在根目录下执行: `gedit .bashrc`,在末尾添加一行新内容: `export PATH=$PATH:/usr/local/cuda-10.2/bin` (因为我安装的为10.2,此处根据自己安装的版本进行调整),保存文件后执行: `nvcc -V`,如果输出正常,即代表安装成功。 3. 修改文件并进行编译 `$ cd lammps/lib/gpu` `$ vim Makefile.linux` 文件中主要更改内容为:...
1、 类似安装gpu加速的lammps,先安装好正确版本的CUDA; 2、 然后在lammps根目录下`mkdir build-kokkos-cuda`,用于存储cmake的文档; 3、 `cd build-kokkos-cuda`,进入build-kokkos-cuda文件夹; 4、 自己在../cmake/presets下面创建一个user.cmake文件(可以参考minimal文件,主要是选择自己需要的package,不需要包含kokkos), 然后再修改kokkos-cuda.cmake文件,把‘set(Kokkos_ARCH_MAXWELL50 on CACHE BOOL "" FORCE)’中的MAXWELL50根据manual (https://lammps.sandia.gov/doc/Build_extras.html#kokkos) 的说明改为自己显卡对应的Arch-ID, (温馨提示:算力低于5.0不建议安装,可能会出错),修改完两个文件后就可以进行下一步工作。 最后`cmake -C ../cmake/presets/user.cmake -C ../cmake/presets/kokkos-cuda.cmake ../cmake` 5、 `cmake --build . --...