第一性原理计算是什么
根据原子核和电子相互作用的原理及其基本运动规律，运用量子力学原理，从具体要求出发，经过一些近似处理后直接求解薛定谔方程的算法，习惯上称为第一性原理。
第一性原理计算方法即从头算(ab initio)被广泛应用在化学、物理、生命科学和材料学等领域。它的基本思想是将多个原子构成的体系看成是由多个电子和原子核组成的系统,并根据量子力学的基本原理对问题进行最大限度的“非经验性”处理。它只需要5个基本常数(m0,e,h,c,kB)就可以计算出体系的能量和电子结构等物理性质。
第一性原理计算的理论基础和实现方法：绝热近似、密度泛函理论（DFT）、局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）、平面波及势方法、密度泛函的微扰理论等
第一性原理计算常用软件
VASP是商业软件，全称Vienna Ab-initio Simulation Package,是维也纳大学Hafner小组开发的进行电子结构计算和量子力学-分子动力学模拟软件包。
Materials Studio是商业软件，是美国Accelrys公司研发的新一代材料计算软件
Gaussian是商业软件，是做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件。
Wien2k是商业软件，是用密度泛函理论计算固体的电子结构。它基于键结构计算最准确的方案—完全势能(线性)增广平面波((L)APW)+局域轨道(lo)方法。
ATK是商业软件，是一个基于密度泛函理论和非平衡格林函数方法的第一性原理计算方法,优势在于可以计算I-V特性。
Quantum ESPRESSO是开源软件,用于在纳米尺度上进行电子结构计算和材料建模。基于密度泛函理论、平面波和赝势。
Siesta是一个可以免费索取许可的学术计算软件，用于分子和固体的电子结构计算和分子动力学模拟。
第一性原理计算对硬件要求
CPU:
第一性原理计算速度与CPU双精度计算能力正相关，建议选择核心数和主频均衡的（最合理的就是均衡的），性价比高的Intel或者AMD CPU。
GPU:
第一性原理计算软件一般不支持GPU加速计算，VASP中部分模块支持GPU加速计算，然而支持双精度计算的Tesla GPU很昂贵，与CPU相比并不一定划算。
内存：
第一性原理计算过程中，CPU与内存数据交换频繁，强烈建议内存满通道配置。一般来看，内存8通道配置的计算速度基本就是4通道配置的2倍！
根据计算体系大小，配置内存容量。常见VASP计算100来个原子的，建议单机配置192-256GB内存，体系越大内存容量要求越大，来满足单机多任务时，不会内存溢出导致计算终止。
SSD:
默认SSD安装操作系统和第一性原理应用软件，不过对计算速度提升并无帮助。只有Gaussian对硬盘读写速度要求较高，建议配置2-8TB NVMe SSD。
硬盘：
第一性原理计算结果一般不大，单机4-20TB，集群20-100TB，基本够用很多年。
显卡：
服务器主板集成显卡支持1080P高清显示，满足大部分第一性原理计算软件的显示要求。Windows版MS和Gaussview需要在服务器上建模，有三维显示要求时，建议加配低端Quadro系列独立显卡。
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