LAMMPS SNAP：CPU与INTEL双精度操作

INTEL加速包是CPU执行路径。本例用相同的Si SNAP线性/二次模型，在64原子扰动结构上比较普通CPU与INTEL双精度计算，随后以能量差分核对力。

1. 下载与看结构#

下载完整输入、实际输出、数据与绘图脚本，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd lammps-snap-intel-control
module load ase/3.29.0
bash read.sh
bash plot.sh

这两条脚本默认读取资料包已有结果，在analysis-read/生成CSV，在figures/出图。新计算单独写入work-new/，与参考数据分开。

结构采用金刚石Si 2×2×2常规胞，晶格常数5.43 Å，施加0.03 Å高斯扰动。模型是LAMMPS公开Si_Zuo_JPCA2020线性和二次SNAP，随包保留模型与许可证；没有重新训练。

2. 势文件必须成对匹配#

ls inputs/potentials
head -15 inputs/models/Si64-perturbed.data

units metal
atom_style atomic
boundary p p p
read_data ../models/Si64-perturbed.data
pair_style snap
pair_coeff * * ../potentials/Si_Zuo_JPCA2020.snapcoeff ../potentials/Si_Zuo_JPCA2020.snapparam Si
neighbor 1.0 bin
neigh_modify every 1 delay 0 check yes
thermo 1
thermo_style custom step atoms pe pxx pyy pzz pxy pxz pyz
thermo_modify norm no format float %.16g
run 0

二次模型对应.quadratic.snapcoeff和.quadratic.snapparam，两者同时替换，不能只换其中一个文件。元素映射顺序也要与原子类型一致。

3. CPU与INTEL如何启动#

本例实际运行环境为lammps/30Sep2026-8173m，oneAPI C++ 2024.2.1、Intel MPI 2021.13、OpenMP 5.1。四个条件均为单线程，用于数值对照，不代表多核性能。

lmp -in in.lmp
lmp -sf intel -pk intel 0 mode double omp 1 -in in.lmp

上面展示两种后端关键区别；正式新计算用资料包Slurm脚本：

bash submit.sh
squeue -u "$USER"
# 结束后
bash read.sh work-new analysis-new
bash plot.sh analysis-new figures-new work-new

CPU模板按集群整节点规则申请资源，实际本例数值程序仅用1线程；不应据此评估整节点吞吐量，也不要把-sf intel当作CUDA开关。

4. 原子力和能量导数#

对原子1的x、17的y、43的z分量，分别做±10⁻⁵ Å位移，固定其他坐标计算能量中心差分。

cat analysis-read/SNAP-Si64-CPU-INTEL-FD.csv
cat analysis-read/SNAP-Si64-CPU-INTEL-energy-force.csv

普通路径与INTEL的总能量差为0，最大原子力差8.99×10⁻¹⁵ eV/Å，压力张量分量差约1.02×10⁻¹⁰ bar。原子力与能量差分最大差1.34×10⁻⁸ eV/Å。这些是本例的实际数值，不是对任意体系的固定精度承诺。

需要GPU输入时参考SNAP与ML-IAP模型推理；需要选择其他机器学习势时看环境选择表。