LAMMPS Benchmark ~古典分子動力学計算シミュレーション~

LAMMPS は、材料モデリングに特化した古典的な分子動力学コードです。本サイトでは、ベンチマークテストとして、Lennard-Jones (LJ) liquid benchmarkを取り上げ、計算機システムの継続的な性能評価を行います。

Lennard-Jones liquid benchmark
  • 32,000 atoms for 100 timesteps
  • reduced density = 0.8442 (liquid)
  • force cutoff = 2.5 sigma
  • neighbor skin = 0.3 sigma
  • neighbors/atom = 55 (within force cutoff)
  • NVE time integration

本ベンチマークでは、x, y, z の各方向に対して、規模をスケールさせていくことで、計算する原子数を増やして性能を評価することができます。デフォルトは上述の通り32,000原子であり、スケールさせることのできる範囲はサーバーの主メモリまたはGPUメモリの量に依存します。

性能の指標である Performance tau/day は、値が大きいほど性能が高いことを示します。

実行結果

Specificatioin Atoms node proc thread GPU Performance
tau/day
[GPUあり構成/2023-02]
Machine : HPC-ProServer DPrT7865
CPU:(1) AMD Ryzen Threadripper PRO 5995WX
256 MB cache, 64C/128T, 2.7GHz‐4.5GHz
Mem : 256GB (8) 32GB DDR4 3200MHz
OS : Ubuntu 22.04 5.15.0-58-generic
GPU : (2) NVIDIA RTX A4000 16GB
CUDA : 12,0, Driver : 525.85.12
NGC Docker:LAMMPS  (patch_3Nov2022)
※GPUなしの実行のみ
LAMMPS (29 Sep 2021 – Update 2)
1,024,000 1 16 16 0 14,894
1,024,000 1 32 32 0 26,549
1,024,000 1 64 64 0 38,579
1,024,000 1 2 2 1 31,186
1,024,000 1 2 2 2 57,507

【2023/01, Xeon, GPUあり】
HPC-ProServer DPrR7920
CPU : (2) Intel Xeon Gold 6240R 2.4GHz 24C/48T
Mem : Total 192GB (12) 16GB DDR4 2933MHz ECC
OS : CentOS7 kernel 3.10.0-1160.80.1.el7.x86_64
GPU : (2) NVIDIA RTX A6000 48GB
NVIDIA Driver : 525.60.13 , CUDA : 12.0
NGC Docker : LAMMPS (patch_3Nov2022)
※GPUなしの実行のみ LAMMPS (7 Aug 2019)

1,024,000 1 48 48 0 29,871
1,024,000 1 2 2 1 51,376
1,024,000 1 2 2 2 89,607
【2022/09, EPYC, GPUなし】
HPC-ProServer DPeR6525
CPU : (2) AMD EPYC 7543 2.8GHz 32C/64T
Mem : Total 512GB (16) 32GB DDR4 3200MHz ECC
OS : CentOS7 kernel 3.10.0-1160.71.1
Pre-built Linux executables : LAMMPS (7 Aug 2019)
MPI : OpenMPI 4.1.4
1,024,000 1 64 64 0 49,489
1,048,576,000 1 64 64 0 47
【2022/09, Xeon, GPUあり】
HPC-ProServer DPrR7920
CPU : (2) Intel Xeon Silver 4110  2.10GHz 8C/16T
Mem : Total 256GB (8) 16GB DDR4 2933MHz ECC
GPU : (2) NVIDIA RTX A4000 16GB
OS : RockyLinux8.6 kernel 4.18.0-372.13.1
LAMMPS : lammps-stable_23Jun2022
Compiler : Intel oneAPI
MPI : Intel MPI
NVIDIA Driver : 515.65.01 , CUDA : 11.7
1,024,000 1 4 4 0 2,401
1,024,000 1 4 4 1 35,842
1,024,000 1 4 4 2 42,390