OpenAtom

OpenAtom — это приложение квантовой химии с массовым параллелизмом , написанное на Charm++ для моделирования на суперкомпьютерах. Его развивающаяся версия называлась LeanCP . Многие важные проблемы в материаловедении , химии , физике твердого тела и биофизике требуют подхода моделирования, основанного на фундаментальных принципах квантовой механики . Конкретным подходом, который оказался относительно эффективным и полезным, является молекулярная динамика Кар-Парринелло ab initio (CPAIMD). Его широко используют для изучения систем, состоящих из сотен и тысяч атомов. Вычисления CPAIMD включают в себя множество взаимозависимых фаз с высокими затратами на связь, включая несколько одновременных разреженных 3D- быстрых преобразований Фурье (3D-FFT), неквадратные умножения матриц и несколько одновременных плотных 3D-FFT.

Распараллеливание этого подхода за пределами нескольких сотен процессоров является сложной задачей из-за сложных зависимостей между различными подвычислениями, которые приводят к сложной оптимизации связи и проблемам балансировки нагрузки. Используя Charm++ и его концепцию виртуализации процессоров, фазы дискретизируются на несколько виртуальных процессоров, которые, в свою очередь, гибко сопоставляются с физическими процессорами, тем самым обеспечивая значительное чередование работы. Чередование улучшается как за счет архитектурно независимых методов, так и за счет методов отображения с учетом топологии сети. OpenAtom продемонстрировал хорошее масштабирование до 262 144 ядер IBM Blue Gene/Q и 131 072 ядер Blue Waters, системы Cray XE6/XK7 в NCSA.

OpenAtom доступен для бесплатной загрузки на веб-странице OpenAtom . Опубликованные статьи также можно найти на сайте.

См. также

Внешние ссылки

Эта статья о обеспечении для молекулярного моделирования незавершена . программном Вы можете помочь Википедии, расширив ее .