ORCA 与gaussian比较

Posted by XiLock on June 11, 2025
  1. 在高斯里6-31G(d)的d极化函数是笛卡尔函数,而在ORCA里是球谐函数,因此两者的能量是不能直接比的。参见http://sobereva.com/573
  2. 至于时间,注意高斯的opt和freq的时间是分开打印的,最后打出来的只是freq时间,opt的时间在输出文件大概60%的地方(搜”Elapsed time:”),两者相加才是opt+freq的总时间。你这样比就会发现和orca用的时间基本没有区别。
  3. 再者。高斯对于Pople系列基组做了特殊的优化,而RIJCOSX是针对Ahlrichs系列基组做优化的。所以ORCA里建议用def2-SVP这一类基组,这样性价比高一些。def2-SVP对应6-31G(d,p),def2-SV(P)对应6-31G(d)。
  4. ORCA用6-31G(d)、6-31G(d,p)可能慢一些,毕竟高斯是对6-31G(d)这一类Pople基组进行了特殊优化的。但是ORCA一直是不建议用Pople基组的,而建议用def2系列基组。ORCA无论是算纯泛函(任意基组)、杂化泛函(triple-zeta def2基组及以上)、双杂化泛函都有明显优势。至于是不是比高斯快,出于众所周知的原因我没办法在公共场合说,大家一测便知。杂化泛函double zeta基组是高斯相比ORCA最具有“比较优势”的情形。然而大家提到DFT计算,言必称B3LYP/6-31G(d),哪怕ORCA用B97-3c之类的方法算得可能比B3LYP/6-31G(d)既更快又更准(disclaimer: 我没认真测过时间,所以说“可能”。但更准是公认的),只要不是B3LYP/6-31G(d)算的,很多人就不认。殊不知B3LYP/6-31G(d)这个计算级别正是被高斯带火的,因为高斯尤其擅长这个,而又有很长一段时间没有什么软件能和高斯竞争,所以B3LYP/6-31G(d)成了行业标准。如果当年是ORCA先一统江湖,高斯再崛起的话,说不定会轮到高斯新手用户抱怨高斯的B97-3c、BP86/def2-SVP太慢。
  5. 对于没有TDDFT解析Hessian的G09、目前版本ORCA的情况,对几十原子体系做振动分析花一个礼拜左右时间是司空见惯的事。如果有G16,建议用支持TDDFT解析Hessian的G16算,耗时能低一个数量级
高斯的优势

高斯有自己的独特优势,诸如:

  1. 输入文件是所有量化程序里最简单的
  2. 所有最常用的功能非常全面,而且大多数都很成熟稳定,这点没有程序敢跟高斯叫板的
  3. 抛开RI不谈的话,没几个程序DFT速度能超过Gaussian
  4. 支持HF/DFT三阶解析导数,直接能算解析超极化率,能做到这点的程序很少
  5. 几何优化、过渡态搜索、溶剂模型高斯公司里专门有领域内的top大牛在搞(schlegel、barone),在所有量化程序里是佼佼者
  6. 支持的振动谱有IR、Raman、共振/预共振Raman、VCD、ROA,还能在非谐振级别下做,其它能做到这份上的没有。

高斯能广为流行,不是光靠gview,也不是靠exploring、历史因素,一个程序很烂的话,外因再多也烂泥扶不上墙。很多人低估高斯的地位,往往是对高斯理解得不够充分。当然,我并不否认如今Gaussian的发展势头渐缓,没有ORCA的锋芒。

参考资料:

  1. 谈谈不同量子化学程序计算结果的差异问题
  2. orca计算频率非常耗时的问题
  3. ORCA 计算频率耗时问题


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