VASP 内存与 WAVECAR 体积估算

VASP 的内存几乎全花在波函数上。而波函数的大小由三个数决定:平面波数(NPW)、能带数(NBANDS)、k 点数。把它们算出来,你就知道这台机器够不够。

输入

结果

量估算值说明
价电子总数 NELECT—原子数 × 每原子价电子数,决定了能带数
默认能带数 NBANDS—VASP 默认 max(NELECT/2 + N/2, 0.6×NELECT)
平面波数 NPW—体积 × 截断能的 3/2 次方,决定单个波函数的大小
WAVECAR 体积—能带 × (平面波+1) × 16 字节 × k 点 × 自旋
内存下限—波函数 + 电荷密度 + FFT 工作区的最小可用值
建议内存—取「每原子 0.5 GB(含余量 0.75 GB)」与「波函数体积」两者的较大者
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三个结论,比数字本身更重要

  1. 内存随体系近似线性增长:原子数翻倍,价电子数翻倍、平面波数随体积增长,两者相乘使内存近似线性上升。200 原子的体系要 128 GB,400 原子就要 256 GB 起。
  2. 截断能是 1.5 次方的放大器:NPW ∝ Ecut^1.5,把 ENCUT 从 400 提到 520 eV,平面波数增加约 1.5 倍,内存与机时一起涨。做收敛性测试时,这个代价要算进预算。
  3. 杂化泛函不只是慢:HSE 需要额外保存相关量,内存翻倍以上,机时是 PBE 的 5~10 倍。选实例时按 2 倍内存 + 6 倍机时准备,别照着 PBE 的配置开。

常用参考量级

体系典型体积建议内存建议核数
32 原子(小分子晶体)300~600 ų8~16 GB8~16
64 原子800~1500 ų24~48 GB16~32
128 原子2000~3000 ų64~128 GB32~64
256 原子4000~6000 ų128~256 GB64~96
以上为 PBE + 常规 k 点网格的经验区间,不含杂化泛函与自旋轨道耦合。真实需求以你这台机器上的一次试算为准——先跑 5 个离子步,看 OUTCAR 里的内存报告。

算出内存之后,接着算钱

知道要多少内存和核数,就能确定实例规格;再乘上机时,就是这次计算的真实花费。

打开 core-hour 估算器 看 VASP 配置清单

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