QEF_benchmark 是由 Quantum ESPRESSO Foundation (QEF) 官方维护的一套高性能计算（HPC）性能验证与测试输入集合，用于评估第一性原理电子结构软件 Quantum ESPRESSO 在不同硬件平台（CPU / GPU / 向量引擎）及并行策略（MPI/OpenMP/Hybrid）下的计算性能、扩展性与能效表现。

该数据集基于 Quantum ESPRESSO 的核心模块（如 pw.x 、 ph.x 等），设计涵盖从小分子到大规模金属表面体系的多种典型计算场景。它为 HPC 环境提供了标准化的测试任务，是验证计算节点性能、编译器优化和并行效率的事实标准。

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数据集结构

数据集位于官方 GitHub 仓库的 benchmarks/ 目录下，整体目录结构如下：

  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

每个子目录均包含：

• 输入文件 (.in)：Quantum ESPRESSO 模块的主控制文件；
• 伪势文件 (.UPF)：体系所需赝势；
• 参考输出 (.out)：标准结果对照；
• 脚本文件 (.sh)：示例并行运行脚本（如 Slurm 或 MPI 环境）。

数据集内容

• AUSURF112：DFT (SCF)，金表面 Au(111) 含 112 原子，用于测试中型体系的 FFT 性能与并行通信效率。
• CNT10POR8：DFT (Relax)，(10,8) 碳纳米管体系，用于大体系下的 SCF 收敛与内存占用评估。
• GRIR443 / GRIR686：DFT (SCF)，石墨烯/铱 (111) 界面体系（443 与 686 原子），用于评估多节点并行与 FFT 通信性能。
• PHONON：DFPT (ph.x)，多晶硅、石英、 LaO 、 CrI₃ 等体系，用于测试声子计算与线性响应模块性能。
• PSIWAT：Hybrid DFT（EXX），水分子体系，用于评估混合泛函计算下的通信与内存性能。
• other-inputs：附加体系（如 CuO 、 H₂O），用于功能性验证与测试输入参考。
• small-benchmarks：DFT / Relax，小型多元素体系（如 Si 、 C 、 Fe 、 H₂O 等），包含自动化运行脚本与伪势文件，用于快速性能回归、单节点效率评估与编译优化测试。