中科院自研HIP-DFPT软件：国产GPU量子微扰计算获突破

据媒体报道，中国科学院计算机网络信息中心团队近日推出一款面向异构GPU集群的大规模量子微扰计算软件——HIP-DFPT。

该软件针对量子微扰计算中普遍存在的不规则负载特征，通过微任务重组、GPU内存优化与多流异步流水等技术手段，将大量细粒度计算任务重组为更适合GPU执行的微任务单元，有效提升线程利用率与数据访问效率，同时降低通信及数据传输开销。

量子微扰理论是研究材料、分子体系响应性质的重要理论工具，可揭示声子谱、极化率、拉曼光谱等微观物理特性，在材料科学、凝聚态物理和分子模拟等领域具有广泛应用价值。

在负载均衡方面，科研团队提出了面向复杂分支代码的AI性能建模方法，仅需少量采样数据即可快速预测任务执行时间，并据此设计混合多级负载均衡算法，实现节点间及GPU内动态调度的协同优化。

实验结果显示，HIP-DFPT可成功扩展至8192张国产GPU，支持高达20万原子规模体系的全电子精度模拟，原子吞吐量提升70%。

该成果充分验证了软件在大规模量子微扰计算中的并行扩展能力与工程应用潜力，也为复杂科学计算程序在异构GPU集群上的智能化优化提供了新的技术路径。