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MatPL-pro 正式发布:NEP机器学习力场GPU推理速度全面跃升

1月前浏览674

MatPL-pro 是龙讯旷腾推出的 NEP 机器学习力场专业级 GPU 推理引擎。通过从头构建软硬协同的底层算子,MatPL-pro 在不改变 NEP 模型精度的前提下,推理速度实现 2–3 倍跨越式提升,全面释放硬件潜能。


MatPL-pro 核心特性



模型兼容性

     

NEP 变体全覆盖:NEP4, NEP5, NEP4_ZBL, NEP5_ZBL, typewise-ZBL

     

跨平台势函数兼容:支持 MatPL-2025.3+ 及 GPUMD 训练的 nep.txt 文件

     

热流直接计算:GPU 端 MatPL 热流 + 时间平均 fix,无需传统后处理



GPU 兼容矩阵

   


性能基准:六大体系 × 五款 GPU 实测


测试覆盖 H₂O、Cu、Graphene、W、HfO₂、WMoTaV 六大典型材料体系,在 3080ti、3090、4090、5090、V100 五款 NVIDIA GPU 上系统对比。所有测试均为单卡,原子规模覆盖 2000 至 1100 万原子。


总体加速比

   
   

六大体系 × 五款 GPU 最大速度综合对比

浅色 = MatPL,深色 = MatPL-pro



各 GPU 最大模拟速度 (Matom-step/s)

   

旗舰性能:W 体系 + RTX 5090 + MatPL-pro = 110.8 Matom-step/s,单卡即可驱动千万级原子模拟。

   

加速比热图:六大体系 × 五款GPU,MatPL-pro 对 MatPL 的加速倍数



5090 上六大体系加速比详情

   

5090 上六大体系加速比高度一致(2.23–2.60×),性能提升稳定可预期。

   

RTX 5090 上六大体系速度 vs 原子数曲线

实线 = MatPL-pro,虚线 = MatPL,各体系各规模全面领先


快速开始


环境要求

1

LAMMPS

推荐版本:stable_22Jul2025_update4

2

CUDA Toolkit

推荐版本:11.6+(匹配 .so CUDA 版本)

3

GCC

推荐版本:8.3+(需 C++17)

4

OpenMPI

推荐版本:4.1.x

5

CMake3.18+

推荐版本:3.18+



Mcloud上调用

# mcloud上可直接加载使用

module load lammps4matpl/pro/2026.6/AMPERE86  

# AMPERE86对应3080ti/3090 ADA89对应4090



自主安装三步部署

# 1. 为 LAMMPS 源码打补丁

bash kknep-patch.sh /path/to/lammps

# 2. 下载 libnep_gpu.so 并设置环境变量

export NEP_GPU_LIB_PATH=/path/to/nep_gpu/cuda-12.8/libnep_gpu.so

export NEP_LICENSE_PATH=/path/to/nep_gpu/summer_holiday.lic

# 3. 编译 LAMMPS(以 RTX 4090 为例)

cmake -C ../cmake/presets/basic.cmake \    

  -DPKG_KOKKOS=yes -DPKG_NEP_KK=yes \    

  -DKokkos_ENABLE_CUDA=yes -DKokkos_ARCH_ADA89=ON \    

  ../cmake

cmake --build . -- -j8



LAMMPS 输入示例

package kokkos neigh half comm device

newton on

pair_style   matpl/nep/kk  nep.txt

pair_coeff   * * W Mo Ta V


# 多模型偏差(主动学习)

# pair_style matpl/nep/kk nep1.txt nep2.txt nep3.txt out_freq 10 out_file explr.error



运行命令

# 单 GPU

mpirun -np 1 lmp -k on g 1 -sf kk -pk kokkos -in input.in


# 单节点 4 GPU

mpirun -np 4 lmp -k on g 4 -sf kk -pk kokkos -in input.in


# 多节点 (2 节点 × 4 GPU)

mpirun -np 8 --map-by ppr:4:node lmp -k on g 4 -sf kk -pk kokkos -in input.in


License 暑期开放评估


     

KOKKOS 包装层、补丁脚本、示例、测试:GPL v2+ 开源

     

libnep_gpu.so:评估使用

     

summer_holiday.lic:评估 License(最大 16 卡,2026-08-31 前有效


MatPL-pro —— 让每一卡 GPU 都物尽其用!


1

MatPL-pro 在Mcloud

https://mcloud.lonxun.com/

MatPL-pro 在龙讯旷腾自建的Mcloud 超算云上完全开放使用;联系邮箱caoqihang @pwmat.com,备注主题“测试MatPL-pro”,留下您的单位和姓名,可额外获得3000元测试机时;商业使用或 License 续期请联系邮箱:matpl@pwmat.com。


2

MatPL-pro 在github

https://github.com/LonxunQuantum/lammps-MatPL/releases/tag/MatPL-pro-v2026.6

来源:龙讯旷腾
UM材料LAMMPS人工智能
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-07-15
最近编辑:1月前
龙讯旷腾
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