Particle-Mesh-Ewald（PME）算法在GPU上的实现

CAS OpenIR

	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
	2012
Source Publication	计算机与应用化学
ISSN	1001-4160
Volume	29.0 Issue:005 Pages:517
Abstract	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。
Keyword	PME分子动力学模拟（MD） GPU CUDA GMD
Language	英语
Document Type	期刊论文
Identifier	http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/45770
Collection	中国科学院过程工程研究所
Affiliation	中国科学院过程工程研究所
First Author Affilication	中国科学院过程工程研究所
Recommended Citation 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,2012,29.0(005):517.
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,29.0(005),517.
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 29.0.005(2012):517.

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