以下のベンチマークでは、Exmaplesで提示したモデルと、水(H2O)用にトレーニングされた追加のモデルを使用しました。
選択した原子構造のスーパーセルのサイズを増やして、さまざまな温度(300K、400K、1000K)でMDシミュレーションを実行しました。
固体および液体構造の両方でブックキーピングがどのように機能するかを示すために、これらの温度を選択しました。
LARGEサイズの事前学習モデルを使用してトレーニングされたモデルを使用すると、MDシミュレーション時間を約25-30%削減できることが示されました。
またSMALLサイズの事前学習モデルを使用すると、約35-50%の削減が可能です。

ブックキーピング機能の誤用は、パフォーマンスの低下を引き起こす可能性があることに注意してください。

ケース1: Ni3Al#

このベンチマークでは、事前学習済みモデル ALL_ELEMENTS_LARGE_6 を用いてトレーニングされたモデルを使用しました。

_images/01_AlNi3_LARGE.png

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping

Duration w/ bookkeeping

Speedup

AlNi3_333

108

27.63

17.46

37%

AlNi3_666

864

26.22

17.63

33%

AlNi3_999

2916

41.94

26.52

37%

AlNi3_121212

6912

79.96

55.65

30%

AlNi3_151515

13500

136.06

101.27

26%

AlNi3_181818

23328

238.46

170.98

28%

AlNi3_212121

37044

347.56

265.27

24%

AlNi3_242424

55296

533.65

392.70

26%

AlNi3_272727

78732

738.73

556.68

25%

ALL_ELEMENTS_SMALL_6 を使用して、さらに大規模な構造を用いたMDによる推論のベンチマークを行い、ブックキーピングを使用した場合により顕著に処理が高速になることを確認しました。

_images/02_AlNi3_SMALL.png

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping

Duration w/ bookkeeping

Speedup

AlNi3_small_333

108

16.45

10.38

37%

AlNi3_small_666

864

18.87

10.47

45%

AlNi3_small_999

2916

27.04

13.05

52%

AlNi3_small_121212

6912

49.81

25.35

49%

AlNi3_small_151515

13500

84.64

45.19

47%

AlNi3_small_181818

23328

154.12

74.95

51%

AlNi3_small_212121

37044

208.02

115.75

44%

AlNi3_small_242424

55296

293.01

170.55

42%

AlNi3_small_272727

78732

411.95

240.54

42%

AlNi3_small_303030

108000

570.83

328.27

42%

AlNi3_small_333333

143748

759.39

440.38

42%

AlNi3_small_363636

186624

973.55

572.90

41%

AlNi3_small_393939

237276

1220.75

734.60

40%

AlNi3_small_424242

296352

1516.11

921.44

39%

AlNi3_small_454545

364500

1867.19

1140.41

39%

AlNi3_small_484848

442368

2278.22

OOM

N/A

ケース2: 液体の有機分子#

このベンチマークは、ALL_ELEMENTS_SMALL_6 と同様のパラメータを持つ ORGANIC 事前学習モデルを用いて訓練されたモデルを使用して、ペンタンニトリル分子に対して実行されました。

_images/03_LIQUID_ORGANIC.png

300K

400K

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping@300K

Duration w/ bookkeeping@300K

Speedup

Duration w/o bookkeeping@400K

Duration w/ bookkeeping@400K

Speedup

molecule_333

5670

51.66

31.87

38%

52.70

36.20

31%

molecule_666

45360

334.65

222.52

34%

339.74

226.99

33%

molecule_999

153090

1081.55

760.63

30%

1095.14

780.10

29%

ケース3: 液体アルミニウム#

初期構造: Al (mp-143) MD@1000K

_images/04_LIQUID_Al_LARGE.png

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping

Duration w/ bookkeeping

Speedup

Al_333

108

33.02

18.19

45%

Al_666

864

32.44

18.66

42%

Al_999

2916

42.69

22.81

47%

Al_121212

6912

66.68

44.50

33%

Al_151515

13500

105.84

80.24

24%

Al_181818

23328

174.14

130.81

25%

Al_212121

37044

268.79

200.96

25%

Al_242424

55296

390.17

293.05

25%

Al_272727

78732

557.97

414.31

26%

Al_303030

108000

756.67

571.19

25%

Al_333333

143748

997.33

762.56

24%

Al_363636

186624

1283.69

OOM

N/A

ALL_ELEMENTS_SMALL_6 を使用して、さらに大規模な構造を用いたMDによる推論のベンチマークを行い、ブックキーピングを使用した場合により顕著に処理が高速になることを確認しました。

_images/05_LIQUID_Al_SMALL.png

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping

Duration w/ bookkeeping

Speedup

Al_small_333

108

16.0537281

10.44920731

35%

Al_small_666

864

21.47774506

10.84698105

49%

Al_small_999

2916

24.08777428

12.44081116

48%

Al_small_121212

6912

38.2131424

21.20424843

45%

Al_small_151515

13500

66.12276459

36.80934143

44%

Al_small_181818

23328

102.7692413

59.63482285

42%

Al_small_212121

37044

158.1944733

90.08835602

43%

Al_small_242424

55296

223.6481476

132.2861176

41%

Al_small_272727

78732

318.5072021

186.3789063

41%

Al_small_303030

108000

432.7628784

254.4521179

41%

Al_small_333333

143748

575.7253418

341.2708435

41%

Al_small_363636

186624

730.7637939

442.0396118

40%

Al_small_393939

237276

909.8272095

561.0055542

38%

Al_small_424242

296352

1123.424438

702.6166992

37%

Al_small_454545

364500

1373.670776

886.9639282

35%

Al_small_484848

442368

1680.828003

1081.276367

36%

Al_small_515151

530604

2007.58606

1303.386841

35%

Al_small_545454

629856

2390.796631

OOM

N/A

ケース4: 水#

初期構造: H2O (mp-697111) MD@300K
このベンチマークは、事前学習済みモデル ALL_ELEMENTS_LARGE_6 を使用してトレーニングされたモデルを使用して実行されました。

_images/06_LIQUID_H2O_LARGE.png

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping

Duration w/ bookkeeping

Speedup

water_333

324

31.34

21.06

33%

water_666

2592

46.33

29.74

36%

water_999

8748

108.50

79.68

27%

water_121212

20736

225.95

172.85

24%

water_151515

40500

454.82

328.56

28%

water_181818

69984

753.66

563.49

25%

water_212121

111132

1171.09

901.72

23%

ALL_ELEMENTS_SMALL_6 を使用して、さらに大規模な構造を用いたMDによる推論のベンチマークを行い、ブックキーピングを使用した場合により顕著に処理が高速になることを確認しました。

_images/07_LIQUID_H2O_SMALL.png

Name

Number of atoms

Duration w/o bookkeeping

Duration w/ bookkeeping

Speedup

water_small_333

324

19.5056591

12.61014271

35%

water_small_666

2592

29.79653168

14.39700794

52%

water_small_999

8748

67.94934082

35.29168701

48%

water_small_121212

20736

149.3302765

76.3841629

49%

water_small_151515

40500

262.9512024

143.1963501

46%

water_small_181818

69984

430.9408569

245.7056427

43%

water_small_212121

111132

666.0740967

395.3837891

41%

water_small_242424

165888

967.9492188

586.9674072

39%

water_small_272727

236196

1354.013794

850.3184814

37%

water_small_303030

324000

1855.304688

1172.999634

37%