Particle-Mesh-Ewald(PME)算法在GPU上的实现

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	Particle-Mesh-Ewald(PME)算法在GPU上的实现
	石静 ; 李晓霞 ; 刘忠亮 ; 刘文志 ; 郭力
刊名	计算机与应用化学
	2012
期号	05 页码:517-522
关键词	PME 分子动力学模拟(MD) GPU CUDA GMD
中文摘要	分子动力学模拟(MD)是分子模拟的一类常用方法,为生物体系的模拟提供了重要途径。由于计算强度大,目前MD可模拟的时空尺度还不能满足真实物理过程的需要。作为CPU的加速设备,近年来,GPU为提高MD计算能力提供了新的可能。GPU编程难点主要在于如何将计算任务分解并映射到GPU端并合理组织线程及存储器,细致地平衡数据传输和指令吞吐量以发挥GPU的最大计算性能。静电效应是长程作用,广泛存在于生物现象的各个方面,对其精确模拟是MD的重要组成部分。Particle-Mesh-Ewald(PME)方法是公认的精确处理静电作用的算法之一。本文介绍在本实验室已建立的GPU加速分子动力学模拟程序GMD的基础上,基于NVIDIACUDA,采用GPU实现PME算法的策略,针对算法中组成静电作用的三个部分即实空间、傅立叶空间和能量修正项,分别采用不同的计算任务组织策略以提升整体性能。使用事实上的标准算例dhfr进行的测试结果表明,实现PME的GMD程序,性能分别是Gromacs4.5.3版单核CPU的3.93倍,8核CPU的1.5倍,基于OpenMM2.0加速的Gromacs4.5.3GPU版本的1.87倍。
公开日期	2014-08-27
内容类型	期刊论文
版本	出版稿
源URL	[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/10332]
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	石静,李晓霞,刘忠亮,等. Particle-Mesh-Ewald(PME)算法在GPU上的实现[J]. 计算机与应用化学,2012(05):517-522.
APA	石静,李晓霞,刘忠亮,刘文志,&郭力.(2012).Particle-Mesh-Ewald(PME)算法在GPU上的实现.计算机与应用化学(05),517-522.
MLA	石静,et al."Particle-Mesh-Ewald(PME)算法在GPU上的实现".计算机与应用化学 .05(2012):517-522.