QEF_benchmark هي مجموعة من مدخلات التحقق والاختبار الخاصة بالحوسبة عالية الأداء (HPC)، والتي تُدار رسميًا من قِبل مؤسسة Quantum ESPRESSO (QEF). تُستخدم هذه المجموعة لتقييم الأداء الحسابي، وقابلية التوسع، وكفاءة الطاقة لبرنامج Quantum ESPRESSO، المُعتمد على مبادئ الهندسة الإلكترونية، على منصات أجهزة مختلفة (وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات/محرك المتجهات) واستراتيجيات متوازية (MPI/OpenMP/Hybrid).

تعتمد مجموعة البيانات هذه على الوحدات الأساسية لبرنامج Quantum ESPRESSO (مثل pw.x وph.x)، وتغطي مجموعة متنوعة من سيناريوهات الحوسبة النموذجية، بدءًا من الجزيئات الصغيرة ووصولًا إلى أنظمة أسطح المعادن واسعة النطاق. وتوفر مهام اختبار موحدة لبيئات الحوسبة عالية الأداء، وهي المعيار الفعلي للتحقق من أداء عقد الحوسبة، وتحسينات المُجمِّع، وكفاءة التوازي.

بنية مجموعة البيانات

توجد مجموعة البيانات في دليل benchmarks/ الخاص بمستودع GitHub الرسمي، والهيكل العام للدليل هو كما يلي:

  bash
benchmarks/
 ├── AUSURF112/        # Au (111) 表面 112 原子基准（中型 DFT 测试）
 ├── ALCHEMI/          # 电子态投影 ALCHEMI 分析基准
 ├── C60/              # 富勒烯体系（C60 分子）基准
 ├── GRAPHENE/         # 石墨烯平面结构基准
 ├── H2O-256/          # 256 个水分子体系（MD/SCF 性能测试）
 ├── Si256/            # 硅超胞体系（并行扩展性基准）
 ├── Si512/            # 更大规模硅体系，用于强扩展测试
 ├── NITROGEN/         # 氮分子能带与电子密度基准
 ├── WATER_MOLECULE/   # 小体系 DFT 验证（入门与功能测试）
 ├── README.md         # 官方基准使用说明

يحتوي كل دليل فرعي على:

• ملف الإدخال (.in): ملف التحكم الرئيسي لوحدة Quantum ESPRESSO؛
• ملف الإمكانات الزائفة (.UPF): الإمكانات الزائفة المطلوبة للنظام؛
• الإخراج المرجعي (.out): مقارنة النتيجة القياسية؛
• ملف البرنامج النصي (.sh): مثال على تشغيل البرامج النصية بالتوازي (مثل بيئة Slurm أو MPI).

محتويات مجموعة البيانات

• AUSURF112: DFT (SCF)، سطح ذهبي Au(111) يحتوي على 112 ذرة، يستخدم لاختبار أداء FFT وكفاءة الاتصالات المتوازية للأنظمة متوسطة الحجم.
• CNT10POR8: نظام أنابيب الكربون النانوية DFT (Relax)، (10,8)، المستخدم في تقارب SCF وتقييم استخدام الذاكرة في الأنظمة الكبيرة.
• GRIR443 / GRIR686: DFT (SCF)، وهو نظام واجهة من الجرافين/الإيريديوم (111) (443 و686 ذرة) يستخدم لتقييم التوازي متعدد العقد وأداء اتصالات FFT.
• الفونون: DFPT (ph.x)، وهو عبارة عن سيليكون متعدد البلورات، وكوارتز، وLaO، وCrI₃ وأنظمة أخرى، تستخدم لاختبار أداء الحوسبة الفونونية ووحدات الاستجابة الخطية.
• PSIWAT: Hybrid DFT (EXX)، وهو نظام جزيء الماء المستخدم لتقييم أداء الاتصالات والذاكرة في الحوسبة الوظيفية الهجينة.
• مدخلات أخرى: يتم استخدام أنظمة إضافية (مثل CuO وH₂O) للتحقق الوظيفي ومراجع إدخال الاختبار.
• معايير صغيرة: DFT / Relax، للأنظمة الصغيرة متعددة العناصر (مثل Si وC وFe وH₂O وما إلى ذلك)، بما في ذلك البرامج النصية التي يتم تشغيلها تلقائيًا وملفات الإمكانات الزائفة، والتي تُستخدم للانحدار السريع للأداء وتقييم كفاءة العقدة الفردية واختبار تحسين التجميع.