本文選題：并行計(jì)算 + 分子動(dòng)力學(xué)　； 參考：《計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件》2014年10期

【摘要】：在分子動(dòng)力學(xué)并行計(jì)算的過(guò)程中,正確地處理好并行規(guī)模與PME(Particle-Mesh Ewald)方法的任務(wù)分配,對(duì)于提高分子動(dòng)力學(xué)的并行效率具有非常重要的影響。以常用的分子動(dòng)力學(xué)軟件Gromacs[1-3]為例,利用上海超級(jí)計(jì)算中心"魔方"超級(jí)計(jì)算平臺(tái),就不同并行規(guī)模與不同PME任務(wù)分配方式下的計(jì)算性能進(jìn)行測(cè)試。發(fā)現(xiàn)并行能在一定的范圍內(nèi)顯著的提高Gromacs的計(jì)算效率,但是當(dāng)并行規(guī)模超過(guò)一定值后,計(jì)算效率反而下降。另一方面,當(dāng)并行規(guī)模較小時(shí),不設(shè)置PME專屬節(jié)點(diǎn)的計(jì)算效率較高;但當(dāng)并行規(guī)模較大時(shí),合理的設(shè)置PME專屬節(jié)點(diǎn),能顯著地提高計(jì)算的效率。這一結(jié)果能對(duì)從事分子動(dòng)力學(xué)模擬的研究人員合理分配并行資源提供幫助。
[Abstract]:In the process of the parallel computation of molecular dynamics, the correct handling of the task allocation of parallel scale and PME (Particle-Mesh Ewald) method has a very important influence on improving the parallel efficiency of molecular dynamics. The common molecular dynamics software Gromacs[1-3] is used as an example to make use of the "magic square" supercomputing of the Shanghai Supercomputing Center. Test performance is tested on different parallel scale and different PME task allocation methods. It is found that parallel can significantly improve the computing efficiency of Gromacs in a certain range, but when the parallel scale exceeds a certain value, the computational efficiency decreases. On the other hand, when the parallel scale is small, the computing efficiency of the PME exclusive node is not set. The rate is high, but when the parallel size is large, the reasonable setting of the PME exclusive node can significantly improve the efficiency of the calculation. This result can help the researchers in the molecular dynamics simulation to allocate the parallel resources reasonably.

【作者單位】： 上海超級(jí)計(jì)算中心;復(fù)旦大學(xué)物理系理論生命研究中心;
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2012AA01A308) 上海市科委項(xiàng)目(1201H116400)
【分類號(hào)】：TP338.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 王亮;白明澤;羊金花;;分子動(dòng)力學(xué)在小型SMP集群中的并行計(jì)算[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2010年S1期

2 白明澤;程麗;豆育升;孫世新;;基于OpenMP的分子動(dòng)力學(xué)并行算法的性能分析與優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2012年01期

3 嚴(yán)歷;郭力;李曉霞;;分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件GROMACS向GPGPU移植初探[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2010年12期

4 劉文志;李曉霞;余翔;楊小震;郭力;;分子動(dòng)力學(xué)模擬中基于GPU的范德華非鍵作用計(jì)算[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2010年12期

5 段振華;白明澤;豆育升;;基于OpenMP的Multi-Critical分子動(dòng)力學(xué)并行算法優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2012年07期

6 張德好;劉青昆;宮利東;;GPU加速分子動(dòng)力學(xué)模擬中的電荷分布計(jì)算[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2012年10期

7 徐磊;徐瑩;;多體問(wèn)題在GPU上實(shí)現(xiàn)的討論[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2012年01期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盛楠;廖成;張青洪;陳伶璐;;基于OpenMP的多輻射源二維電波傳播預(yù)測(cè)方法[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

2 馮獻(xiàn)禮;李卓;趙熹;于輝;劉慧玲;黃旭日;;分子動(dòng)力學(xué)模擬研究點(diǎn)突變(Met108→Leu108)對(duì)樹膠醛糖結(jié)合蛋白與配體作用的影響[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

3 馮婷婷;秦宜德;許功林;羅欣;顧芳;黃海良;;分子生物學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)[J];高校實(shí)驗(yàn)室工作研究;2014年02期

4 石靜;李曉霞;劉忠亮;劉文志;郭力;;Particle-Mesh-Ewald(PME)算法在GPU上的實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2012年05期

5 白明澤;趙文輝;豆育升;孫世新;溫迪;;MPI+TBB混合并行編程模型在分子動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2012年05期

6 王思邈;陶曉芳;石靜;孔濱;余翔;劉文志;聶峰光;李曉霞;楊小震;;聚合物納米球結(jié)晶機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬[J];中國(guó)科學(xué):化學(xué);2013年01期

7 劉忠亮;李曉霞;石靜;郭力;孔濱;楊小震;;分子動(dòng)力學(xué)模擬LINCS約束算法的GPU并行化[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2012年08期

8 焦善飛;何晨;豆育升;唐紅;;短程力分子模擬在Hadoop上的實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2013年02期

9 白姝;唐榮宏;張麟;;衣殼粒蛋白穩(wěn)定性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J];化學(xué)工業(yè)與工程;2013年06期

10 SI Wei;SHA JingJie;LIU Lei;QIU YingHua;CHEN YunFei;;Effect of nanopore size on poly(dT)_(30) translocation through silicon nitride membrane[J];Science China(Technological Sciences);2013年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 白明澤;多核集群上的混合并行分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算研究[D];電子科技大學(xué);2012年

2 郝明;基于化學(xué)信息學(xué)方法的藥物分子計(jì)算研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 萬(wàn)小波;蛋白激酶小分子抑制劑選擇性及其JAK2激酶調(diào)控機(jī)制的計(jì)算化學(xué)研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2013年

4 朱有亮;實(shí)現(xiàn)更大空間及時(shí)間尺度聚合物模擬的一些探索[D];吉林大學(xué);2013年

5 馮獻(xiàn)禮;幾種蛋白結(jié)構(gòu)和功能的研究[D];吉林大學(xué);2013年

6 張慧敏;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提高宇佐美曲霉GHF11木聚糖酶熱穩(wěn)定性的研究[D];江南大學(xué);2013年

7 童紅飛;新型疏水性電荷誘導(dǎo)配基設(shè)計(jì)及層析分離抗體研究[D];浙江大學(xué);2014年

8 褚雯婷;幾種疾病相關(guān)重要蛋白的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及作用機(jī)理的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[D];吉林大學(xué);2014年

9 王華;含表面活性劑復(fù)配體系自組裝機(jī)理的理論研究[D];山東大學(xué);2014年

10 聞瑾;金屬表面和溶液中自組裝體系的量子力學(xué)與分子力學(xué)研究[D];南京大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張?zhí)?基于流處理器的分子動(dòng)力學(xué)模擬的優(yōu)化方法研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

2 李靈利;脂肪酶的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D];北京化工大學(xué);2013年

3 付麗;功能化碳納米管吸附溶菌酶的分子動(dòng)力學(xué)研究[D];北京化工大學(xué);2013年

4 朱必敏;抗癌新藥德氮吡格及其衍生物的構(gòu)效關(guān)系與作用模式[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2013年

5 張謙;線性Langevin方程的數(shù)值求解及其應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2013年

6 趙家偉;DFT計(jì)算在熒光分子印記納米傳感器中應(yīng)用[D];南京醫(yī)科大學(xué);2013年

7 李浩;荷電表面同電荷蛋白質(zhì)空間取向的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D];天津大學(xué);2012年

8 韓苗苗;4H-SiC輻照損傷分子動(dòng)力學(xué)模擬初步研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

9 廖迎強(qiáng);面向液態(tài)金屬凝固的分子動(dòng)力學(xué)并行算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2013年

10 俞玉萍;含RGD序列多肽靶向結(jié)合整合素αvβ_3的分子基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊愛賢;吳江濤;;多核環(huán)境下的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2009年10期

2 楊忠志,叢堯,王長(zhǎng)生;原子-鍵電負(fù)性均衡方法中的σπ模型及應(yīng)用[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);1999年11期

3 陳飛國(guó);葛蔚;李靜海;;復(fù)雜多相流動(dòng)分子動(dòng)力學(xué)模擬在GPU上的實(shí)現(xiàn)[J];中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué));2008年12期

4 徐偉,李玉忱,王麗;分子動(dòng)力學(xué)并行算法研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2002年14期

5 徐偉,李玉忱,王麗;MD算法在集群系統(tǒng)中的并行實(shí)現(xiàn)研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2002年03期

6 李鴻健;白明澤;唐紅;孫世新;;混合并行技術(shù)在激光化學(xué)反應(yīng)模擬中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2010年06期

7 張浩;李利軍;林嵐;;GPU的通用計(jì)算應(yīng)用研究[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2005年12期

8 王小偉,郭力,楊章遠(yuǎn);近程作用分子動(dòng)力學(xué)模擬的兩級(jí)并行[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2003年05期

9 張勤勇,蔣洪川,劉翠華;分子動(dòng)力學(xué)模擬的優(yōu)化與并行研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2005年08期

10 劉正華;楊決寬;陳云飛;;分子動(dòng)力學(xué)并行算法的優(yōu)化與應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2008年03期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄭敏娟;賀炎;;未來(lái)的并行計(jì)算[J];中國(guó)科技信息;2007年12期

2 陳國(guó)良;孫廣中;徐云;龍柏;;并行計(jì)算的一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];科學(xué)通報(bào);2009年08期

3 王琳;魯晶晶;殷克功;;關(guān)于并行計(jì)算在軟件發(fā)展下的研究分析[J];科技信息;2009年14期

4 劉俊莉;王楚斌;林曉銳;司徒祝坤;;并行計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[J];科技信息;2009年22期

5 潘沙;范曉檣;李曉宇;丁國(guó)昊;馮定華;李樺;;并行計(jì)算在高超聲速流場(chǎng)數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2009年S1期

6 逄華;王龍;王劍輝;;一種基于移動(dòng)Agent的分布式并行計(jì)算模型[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2011年02期

7 程建鋼，李明瑞，，黃文彬;有限元分析的并行計(jì)算方法[J];力學(xué)與實(shí)踐;1995年04期

8 林彬;;并行計(jì)算的基本問(wèn)題及現(xiàn)狀分析[J];中國(guó)管理信息化;2014年16期

9 林新華;王左利;林新華;;困擾并行計(jì)算的三大問(wèn)題[J];中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò);2008年11期

10 ;光計(jì)算[J];中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2001年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 黃宇光;;整體同步并行計(jì)算方法的現(xiàn)狀與發(fā)展[A];信息科學(xué)與微電子技術(shù):中國(guó)科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1998年

2 羅文彩;陳小前;;并行計(jì)算的多方法優(yōu)化協(xié)作[A];第二十四屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2005年

3 左風(fēng)麗;莫?jiǎng)t堯;葉文華;;計(jì)算流體三維分裂格式的高效并行計(jì)算[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2003）[C];2003年

4 王欣;李志山;張志遠(yuǎn);;并行計(jì)算在彈塑性時(shí)程分析中的應(yīng)用[A];信息化推動(dòng)工程建設(shè)工業(yè)化——第四屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集[C];2013年

5 張理濤;黃廷祝;谷同祥;左憲禹;;一種適合于分布式并行計(jì)算改進(jìn)的平方共軛殘差法[A];2008年全國(guó)開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2008年

6 肖保國(guó);楊順華;邢建文;趙慧勇;;當(dāng)?shù)刈赃m應(yīng)建表方法在煤油超燃發(fā)動(dòng)機(jī)并行計(jì)算中的應(yīng)用[A];第十四屆全國(guó)激波與激波管學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2010年

7 唐維軍;張景琳;蔚喜軍;;三維流體界面不穩(wěn)定性的并行計(jì)算[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

8 胡金初;;并行計(jì)算中的任務(wù)分配算法[A];2005年全國(guó)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

9 宋庭新;李慧;;面向服務(wù)的有限元并行計(jì)算網(wǎng)格系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];湖北省機(jī)械工程學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)與傳動(dòng)學(xué)會(huì)、武漢機(jī)械設(shè)計(jì)與傳動(dòng)學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2）[C];2008年

10 裘懿勇;徐斌;劉曉明;;并行計(jì)算作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu)及應(yīng)用[A];第十四屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第5分會(huì)場(chǎng)：綠色船舶與海洋裝備創(chuàng)新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化論壇論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 軼嘉;英特爾全球首個(gè)并行計(jì)算中心落戶無(wú)錫[N];人民郵電;2009年

2 曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司研發(fā)中心 溫鑫;并行計(jì)算任重道遠(yuǎn)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

3 英特爾并行計(jì)算實(shí)驗(yàn)室研究員 TimothyMattson;并行計(jì)算:減少串行軟件[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

4 曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司研發(fā)中心 溫鑫;并行計(jì)算軟件開發(fā)概述[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

5 劉霞;計(jì)算能力的提升需要一場(chǎng)革命[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

6 安世亞太 雷先華;ANSYS高性能并行計(jì)算[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2005年

7 張?jiān)迫?并行計(jì)算：迎接多核時(shí)代的挑戰(zhàn)[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年

8 本報(bào)記者 馬文方;英特爾為何要牽頭并行計(jì)算[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2009年

9 英特爾 趙軍(Jun Zhao);PC機(jī)并行計(jì)算革命尚未成功[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2009年

10 ;Linux下的網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算[N];計(jì)算機(jī)世界;2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫安香;數(shù)值氣象預(yù)報(bào)變分同化的伴隨模式并行計(jì)算[D];中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

2 張理論;面向氣象預(yù)報(bào)數(shù)值模式的高效并行計(jì)算研究[D];中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

3 龍柏;并行計(jì)算平臺(tái)上的數(shù)據(jù)索引技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

4 管建和;電磁場(chǎng)有限元法解釋分布式并行計(jì)算的研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2006年

5 劉耀儒;三維有限元并行計(jì)算及其在水利工程中的應(yīng)用[D];清華大學(xué);2003年

6 金晶;并行計(jì)算普適編程模型及系統(tǒng)架構(gòu)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

7 盛艷秀;多核異構(gòu)環(huán)境下通用并行計(jì)算框架關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2013年

8 張帆;過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化的分布式并行計(jì)算[D];浙江大學(xué);2002年

9 劉壽生;虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺(tái)異構(gòu)并行計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2014年

10 付朝江;集群MPI環(huán)境下有限元結(jié)構(gòu)分析并行計(jì)算研究[D];上海大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 顧慧;基于異構(gòu)平臺(tái)的并行計(jì)算性能可視化研究[D];遼寧師范大學(xué);2010年

2 徐曉華;光并行計(jì)算及其在圖像處理和計(jì)算分子生物學(xué)中的應(yīng)用[D];揚(yáng)州大學(xué);2005年

3 田甜;異構(gòu)環(huán)境中并行計(jì)算模型與任務(wù)調(diào)度的研究[D];曲阜師范大學(xué);2010年

4 劉杰;可擴(kuò)展并行計(jì)算及其應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2009年

5 孔令梅;三維變分同化并行計(jì)算研究及實(shí)現(xiàn)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

6 劉桂海;網(wǎng)格并行計(jì)算系統(tǒng)研究開發(fā)[D];西安理工大學(xué);2008年

7 蔡佳佳;圖像代數(shù)多核并行計(jì)算類庫(kù)的構(gòu)建與優(yōu)化[D];廈門大學(xué);2008年

8 陳維;有限單元并行計(jì)算方法在地震波動(dòng)模擬中的應(yīng)用[D];中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;2011年

9 陸良剛;土木工程有限元并行計(jì)算應(yīng)用及其軟件架構(gòu)[D];中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;2011年

10 張立霞;電磁場(chǎng)有限元分析中并行計(jì)算的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：1831386