分子动力学模拟中基于GPU的范德华非键作用计算

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	分子动力学模拟中基于GPU的范德华非键作用计算
	刘文志; 李晓霞; 余翔; 杨小震; 郭力
刊名	计算机与应用化学
	2010
期号	12 页码:1607-1612
关键词	分子动力学 GPU nvidia CUDA GROMACS 邻居搜索范德华力
中文摘要	GPU最初是专为图形渲染而设计的,近年来已经演化为高并行度、多线程、具有强大计算能力和极高存储器带宽的通用多核处理器,目前主流GPU的峰值计算能力通常可达CPU的数10倍。这提供了1种解决大计算量难题的新的可能。分子动力学模拟需要极强的计算能力,故使用GPU来进行分子动力学模拟的尝试是很自然的选择。本文基于NVIDIA的GeForce GTX295GPU和CUDA2.3开发环境实现了范德华力计算、范德华势能计算和基于网格的邻居搜索。在邻居搜索算法实现中,对于不同计算能力的GPU给出了不同的实现策略。对36万粒子规模的高分子聚乙烯体系算例的测试表明:1个时间步的计算结果与计算性能突出的分子动力学软件GROMACS相应的计算结果一致(运行在工作站Intel Xeon E 5405上),相对于CPU单核计算性能有大幅提高,其中邻居搜索加速了17倍,范德华力计算加速了47倍;并且解决了邻居搜索时的边界问题。虽然本文是针对范德华力的计算,但是策略是通用的,其他方向的研究人员也可以参考。测试结果表明,使用GPU来加速较大规模计算量的计算是可取的。
收录类别	CSCD
CSCD记录号	CSCD:4082605
公开日期	2014-08-27
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/10199]
专题	过程工程研究所_研究所（批量导入）
推荐引用方式 GB/T 7714	刘文志,李晓霞,余翔,等. 分子动力学模拟中基于GPU的范德华非键作用计算[J]. 计算机与应用化学,2010(12):1607-1612.
APA	刘文志,李晓霞,余翔,杨小震,&郭力.(2010).分子动力学模拟中基于GPU的范德华非键作用计算.计算机与应用化学(12),1607-1612.
MLA	刘文志,et al."分子动力学模拟中基于GPU的范德华非键作用计算".计算机与应用化学 .12(2010):1607-1612.