背景

某醫藥公司在使用 VASP 生物醫藥分子模型優化自己的算法時遇到了性能低下的問題，為了解決這個問題，一起針對VASP分子模型的特點，進行技術匹配，最終發現，英特爾? oneAPI工具套件中的MPI庫能夠助其獲得理想結果。

使用的技術

MPI (Message Passing Interface)，是開發者們在科學計算程序中，用于在參與計算的不同 CPU、或服務器節點之間進行消息傳遞的一組規范或接口，通過這組接口，能幫助開發工程師們在不同的計算平臺上快速編寫可跨平臺移植的并行計算程序，提升開發效率。

VASP（全稱 Vienna Ab-initio Simulation Package）是維也納大學Hafner小組開發的進行電子結構計算和量子力學-分子動力學模擬軟件包。它是材料模擬和計算物質科學研究中最流行的商用軟件之一。

測試

測試環境基于火山引擎g2i實例，采用雙路版第三代英特爾? 至強? 可擴展處理器，提供強勁性能。

a. 測試步驟

步驟1，安裝英特爾? OneAPI 工具套件，并使能環境變量；

步驟2，基于OneAPI 中的英特爾? Compiler 和MKL（數學核心函數庫），編輯VASP 軟件包的makefile，編輯相關庫的地址，打開編譯器優化配置，編譯構建VASP 程序；

步驟3，獲取測試用例，運行VASP 程序：

Bash
cd PATH-TO-CASE
mpirun -genv I_MPI_DEBUG=5 -np 4 PATH-TO/ binary/vasp_std

b. 優化效果

基于業務模型提供定制化解決方案，其中包括使用英特爾? oneAPI 工具套件提升性能[1]：

實際性能受使用情況、配置和其他因素的差異影響。更多信息請見www.Intel.cn/PerformanceIndex

c. 異常 case 優化：

客戶測試中遇到了一個異常 case，導致容易超時甚至運算失敗等問題，而且在不同的配置下最終運算結果會有小幅度的差異。

通過英特爾與火山引擎聯合定位分析，最終選擇了新版本的英特爾? MPI，結合測例中的NPAR參數調優：

? VASP 官方推薦實踐：

? 調優后的最佳實踐：去掉 NPAR 這個參數，可以獲得平衡的性能以及穩定的結果輸出。

結論

火山引擎向該生物醫藥科技公司提供了基于英特爾? oneAPI 工具套件中的MPI庫，廣泛賦能更加數字化和智能化的藥物研發效率升級，并對VASP分子訓練模型進行了NUMA親和性優化，極大地提高了運算性能，從而提高研發成功率、降低研發成本。

[1] 測試日期為 2022 年 9 月，該數據由字節跳動提供，英特爾并不控制或審計第三方數據。請您審查該內容，咨詢其他來源，并確認提及數據是否準確。