HPC · GROMACS · BENCHMARK

GROMACS 速度测试对比

同一套 21,840 原子体系,在 HPC2 与 HPC4 上进行实测。这里只比较三个实际有代表性的配置:HPC2 64 核、HPC4 64 核,以及 HPC4 128 核 Hybrid。

最快HPC2 64核186.833 ns/day
HPC4 最优64 MPI × 2 OMP75.460 ns/day
测试体系21,840 atoms2 fs · 400 K · PME

核心结果

纵向越长表示每天可推进的模拟时间越多。HPC2 64 核明显领先;HPC4 从 64 核增加到 128 核 Hybrid 后,速度提升约 23.2%。

HPC2 64核64 MPI × 1 OMP
186.833 ns/day
HPC4 128核 Hybrid64 MPI × 2 OMP
75.460 ns/day
HPC4 64核64 MPI × 1 OMP
61.230 ns/day
项目 HPC2 64核 HPC4 64核 HPC4 128核 Hybrid
总 CPU 核数6464128
MPI ranks646464
OpenMP threads / rank112
CPU 架构x86_64ARM64ARM64
CPU 型号Intel Xeon Platinum 8358PHiSilicon Kunpeng-920 系列HiSilicon Kunpeng-920 系列
GROMACS2023.22026.32026.3
原子数21,84021,84021,840
平均每步耗时0.925 ms2.822 ms2.290 ms
每小时模拟长度7.78 ns/h2.55 ns/h3.14 ns/h
每日模拟长度186.833 ns/day61.230 ns/day75.460 ns/day
1 ns 所需时间约 7.7 min约 23.5 min约 19.1 min
50 ns 预计耗时约 6.42 h约 19.6 h约 15.9 h
相对 HPC4 64核3.05×1.00×1.232×

测试条件

System21,840 atomsPPC 80 · Li 40 · TFSI 40
Timestep0.002 ps2 fs / step
Temperature400 K相同输入体系
ElectrostaticsPMEH-bond constraints
说明 表中速度来自实际 GROMACS 运行日志的 wall-clock performance。HPC2 与 HPC4 使用的 GROMACS 版本不同,因此结果代表当前软件栈下的整体实测性能,而不是单纯的 CPU 微架构对比。

结论

01
HPC2 64 核最快

达到 186.833 ns/day,是 HPC4 64 核的约 3.05 倍。

02
HPC4 128 核 Hybrid 优于 64 核

64 MPI × 2 OMP 达到 75.460 ns/day,相比 HPC4 64 核提升约 23.2%。

03
128 核强扩展收益有限

CPU 核数翻倍,但速度没有接近翻倍,说明这个 21,840 原子体系已受到通信、PME 与域分解开销限制。