【测试】本地Win/WSL、计算集群、云服务器计算效率对比（G16 Platforms/Software Benchmark）
前言
在上一篇文章中，我们介绍了为Windows系统从零开始打造WSL计算环境的方法，这一期我们综合过去整活文章、XX人的博客和科音论坛的帖子，找了一些文件做了一下计算效果对比，全面对比G16不同版本、不同配置下对计算效率的影响。
原始整活文
灵感来源：
在过去我写过一篇文章，主要是调用手头笔记本和Azure云服务器（羸弱）进行的计算测试。由于Azure的体验额度只有200刀，因此仅对比了在此额度范围内能够正常跑Gaussian16任务的机型进行了对比。
我把这篇幽默文章的结果放在这里供大家做一个没有意义的参考。
测试文件
- 原子数：53
- 元素组成：C,H,N,O,F
- 任务类型：过渡态结构优化与震动计算与柔性扫描
- 计算方法：B3LYP-D3/6-31G(d)
测试结果
下面是整合的结果：
上图中的7950X是上篇文章提到的台式机的配置。下一节会简单说一下。
小新pro16（联想小新 Pro 16 2021 锐龙独显版）配置（没记错的话好像用的是Win版的G16）：
- CPU: AMD 5800H
- GPU: NVIDIA GTX 1650 (GDDR6 4GB)
- 内存: 16GB
补充，值得参考的若干指令：
- 用
grep cpu.cores /proc/cpuinfo | sort -u查看物理CPU数量； - 用
grep -o -e sse4_2 -e avx -e sse4a -e avx2 /proc/cpuinfo指令确定一下Gaussian适用的版本，一般来讲装带AVX2指令集的Gaussian版本；
新版本
北京科音文章（2024年11月版）中提到的DIY电脑配置（省略部分内容）：
- CPU：AMD Ryzen 9 7950X（16核，4.5-5.7GHz，集显）
- 固态硬盘：三星PM9A1 1TB*2
- 内存：美商海盗船 32GB DDR5-5200*2
测试文件
文件1（中间体优化+振动）
- 原子数：109
- 元素组成：C,H,N,O,P,S,Fe,Ir
- 任务类型：中间体优化+振动
- 计算方法：M06/def2-SV(P)
文件2（过渡态优化+振动）
- 原子数：130
- 元素组成：C,H,N,O,P,S,Fe,Ir
- 任务类型：过渡态+振动
- 计算方法：M06/def2-SV(P)
文件3（单点能量）
- 原子数：130
- 元素组成：C,H,N,O,P,S,Fe,Ir
- 任务类型：单点能量
- 计算方法：M06/6-311+G(d,p)-SDD(Ir,Fe)/SMD(DCE)
测试结果
图中标记：HPC和组内均为64G/16线程；7950X为32G/16线程
与WIN版对比
因为WIN版G16的计算效率和核调用能力非常稀烂，所以几乎没有人建议在Win系统使用Gaussian进行计算，除了体系原子数不多以外。
这边留个面子还是对比一下看看。
G16版本，WIN版：Gaussian16 Rev C.01/Linux版：Gaussian 16 ES64L-G16RevC.01。
WSL中默认占用内存的一半，因此本次对比修改配置文件预留10G给Windows跑，剩下48G都给WSL。
Win版有两大特征：
- 内存调用情况不明确（WIN版配置里面写64G内存的时候疑似是按当前可分配内存来进行动态调整的，具体我也不知道占用情况，后面就不重复强调了）
- 多核调用效率低下（输出文件中Job cpu time与Elapsed time几乎相等）
内存·线程配置的影响
计算对象：21原子中间体（C、H、N M06/B3LYP 单位：秒）
任务原子数大小的影响
计算对象：53原子中间体/130原子过渡态（参考上两节·32G/16线程）
对比结果：
测试结论
从上文测试结果来看：
- Sobereva推荐的配置如果只是跑单个计算任务的话效果确实不错，以一半的内存占用赶上组内服务器几乎1:1的计算效率，推荐配置在溶剂化单点计算结果中甚至还有小小的优势。我校这个超算分配的服务器是有点偏老了……效率整体低20%左右，以前没有仔细对比过现在看也确实没必要太依靠学校HPC。
- 原子体系越大与WSL版差距越小，但是还是超过3倍……Win版的Gaussian还是安息吧。
- 线程设置比内存设置对计算效率的影响更大，另外配置影响对Win版影响也比Linux版明显不少。
其他博主
因为原始博文是日语，虽然经过翻译了，我还是加密一下避嫌。
测试结果
加密内容