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GROMACS在鲲鹏920平台的性能分析及运行优化: 2024年; 【应用背景】ARM众核架构处理器以其高性能、高并行性及低功耗的特点,在分子动力学、流体及天气模拟等领域扮演着越来越重要的作用。【局限】然而,分子动力学模拟软件运行时不同维度的任务分解策略(如粒子作用、时空域分解等)、多样化的并行策略导致负载特征多样而与众核处理器基于高度并行的计算资源所产生的算力这一特点难以很好地匹配,进而导致各计算单元运行时效率低的问题已成为了限制运行时性能提升的重要瓶颈之一。【方法】针对这一问题,以华为技术有限公司自主研发ARM架构鲲鹏920处理器和GROMACS软件为研究对象,通过对鲲鹏920处理器结构特点和算力特征、GROMACS软件任务分解、并行执行过程进行深入分析,提出运行时并行参数优化策略,以更好地适配软件的算力需求和硬件的算力特点,提升了软件计算性能。【结果】通过系统分析性能瓶颈并实践优化策略,相比优化前取得了16.9%的加速效果。【结论】此研究成果可为分子动力学模拟在众核计算环境下的性能优化、国产高性能计算系统及分子动力学模拟专用机等的研发提供一定的参考依据。; 原惠峰陆腾朱延超晏臣马英晋刘倩金钟; 关键词：分子动力学 GROMACS

GROMACS 2020在ROCm平台上的移植与优化被引量：4: 2021年; GROMACS是应用广泛的开源分子动力学模拟软件,当前主要通过CUDA使用NVIDIA GPU进行加速计算。ROCm是一个开源的高性能异构计算平台。基于ROCm平台的HIP编程语言,首次实现了GROMACS 2020系列在ROCm平台上的完整移植。在MI50 GPU上,以一个复杂离子液体模拟算例为目标,使用GPU性能分析工具rocprof对移植代码进行了性能分析。针对MI50硬件特性,先后对成键力核函数、静电力的PME核函数和短程非成键力核函数进行了优化,优化后运行目标算例的性能相比初始版本整体上获得了约2.8倍的加速比,在MI50上的性能高于GROMACS原版OpenCL代码60.5%,相对纯CPU版本有约2.7倍的加速比。在另外2个具有代表性算例的单结点测试以及离子液体算例的多结点扩展性测试中,优化后的代码也达到了较好的性能提升,这表明所采用的优化操作具有一定的通用性。; 张驭洲曹武迪卜景德谭光明吉青; 关键词：分子动力学 GROMACS

基于GROMACS软件的本科生酶工程创新实验项目设计——微生物谷氨酰胺转胺酶在水溶液中的分子动力学模拟被引量：5: 2021年; 基于分子动力学模拟软件GROMACS设计了微生物谷氨酰胺转胺酶在不同温度水环境下的分子动力学模拟实验,通过计算模拟过程中酶蛋白主链动力学,分子内氢键数目,回转半径以及溶剂可接触表面积的变化,分析温度对酶的结构与功能造成的影响。该模拟实验可帮助学生:(1)掌握蛋白质分子在水溶液中动力学模拟的方法;(2)理解温度对酶结构稳定性和活性造成的影响;(3)了解分子运动特性的生物学的意义;(4)学习酶工程研究的新手段。; 吴楠崔丹丹季宝成白艳红; 关键词：微生物谷氨酰胺转胺酶分子动力学模拟热变性 GROMACS

一种GROMACS云计算流程控制方法: 本发明提供一种GROMACS云计算流程控制方法，包括以下几个步骤：步骤（1）：从ArangoDB数据库，获取聚类排位得到的能量靠前的几个晶体结构的.res或.cif文件，然后得到GROMACS的结构文件；步骤（2）：从A...; 孙广旭彭春望杨明俊肖辉刘阳马健赖力鹏温书豪; 文献传递

基于“神威·太湖之光”的高性能GROMACS算法研究: 神威·太湖之光[1]是由国家并行计算工程技术研究中心研制生产的国产超级计算机，目前在安装运行在国家超级计算无锡中心，这是我国第一台完全由国产芯片构成并且夺取世界第一的超级计算机，它的理论峰值性能达到了120PFlops。...; 张庭坚; 关键词：超级计算机并行计算分子动力学; 文献传递

粗粒化系统的GROMACS模拟: 2018年; GROMACS是一款被广泛采用的分子动力学模拟软件。本文从扩展力场出发,使之适用于粗粒化系统的模拟,从而能使用GROMACS标准工具生成拓扑,构建分子系统。同时使用粗粒化的MARTINI势能对两个分子系统进行模拟和验证。最后给出了GROMACS单位到更一般粗粒化系统的映射方法。本文采用的方法对将GROMACS扩展到实际的非生物分子体系也有重要的借鉴作用。; 冯剑; 关键词：分子动力学模拟粗粒化 GROMACS

面向申威众核架构的GROMACS并行实现与性能优化: 随着众核处理器微结构技术的发展,片上集成的计算和存储资源越来越多,处理器结构越来越复杂。海量的片上资源和多样化的硬件结构使得高性能计算应用在众核处理器上并行优化的难度越来越高。当前世界排名第一的超级计算机神威·太湖之光由...; 余洋; 关键词：GROMACS; 文献传递

一种GROMACS云计算流程控制方法: 本发明提供一种GROMACS云计算流程控制方法，包括以下几个步骤：步骤（1）：从ArangoDB数据库，获取聚类排位得到的能量靠前的几个晶体结构的.res或.cif文件，然后得到GROMACS的结构文件；步骤（2）：从A...; 孙广旭彭春望杨明俊肖辉刘阳马健赖力鹏温书豪; 文献传递

一种Gromacs软件的性能测试方法: 本发明提出一种Gromacs软件的性能测试方法，使用配置的不同编译器、数学库以及编译参数对Gromacs软件进行编译，对编译后的Gromacs软件执行模拟测试并收集编译性能数据，执行编译性能对比，选择编译性能最优的编译器...; 金莲; 文献传递

GROMACS软件并行计算性能分析被引量：4: 2016年; 分子动力学模拟是对微观分子原子体系在时间与空间上的运动模拟,是从微观本质上认识体系宏观性质的有力方法.针对如何提升分子动力学并行模拟性能的问题,本文以著名软件GROMACS为例,分析其在分子动力学模拟并行计算方面的实现策略,结合分子动力学模拟关键原理与测试实例,提出MPI+Open MP并行环境下计算性能的优化策略,为并行计算环境下实现分子动力学模拟的最优化计算性能提供理论和实践参考.对GPU异构并行环境下如何进行MPI、Open MP、GPU搭配选择以达到性能最优,本文亦给出了一定的理论和实例参考.; 张宝花徐顺; 关键词：分子动力学模拟 GROMACS 并行计算

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