Employing multi-GPU power for molecular dynamics simulation: an extension of GALAMOST
Employing multi-GPU power for molecular dynamics simulation: an extension of GALAMOST
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利用多 GPU 能力进行分子动力学模拟：GALAMOST 的扩展
DOI：
10.1080/00268976.2018.1434904
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发表时间：
2018-02
影响因子：
1.7
通讯作者：
Sun Zhao-Yan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu You-Liang;Pan Deng;Li Zhan-Wei;Liu Hong;Qian Hu-Jun;Zhao Yang;Lu Zhong-Yuan;Sun Zhao-Yan
摘要介绍了在分子动力学程序GALAMOST中基于消息传递接口（MPI）区域分解的多GPU计算方法，该程序是为软物质的粗粒度模拟而设计的。多GPU版本的代码是在我们以前的单GPU版本的基础上开发的。在多GPU运行中，一个GPU负责一个域并运行单GPU代码路径。相邻域之间的通信采用类似LAMMPS基于CPU的代码的算法，但专门针对GPU进行了优化。我们采用了节省内存的设计，可以在相同的设备条件下扩大最大的系统规模。采用一种优化算法来延长邻居列表的更新周期。我们在工作站上对Lennard-Jones液体、耗散粒子动力学液体、聚合物和纳米颗粒复合物以及两片粒子的模拟中表现出良好的多GPU运行性能。提出了一种适用于两片粒子的簇上多个节点的良好缩放方法。
ABSTRACT We describe the algorithm of employing multi-GPU power on the basis of Message Passing Interface (MPI) domain decomposition in a molecular dynamics code, GALAMOST, which is designed for the coarse-grained simulation of soft matters. The code of multi-GPU version is developed based on our previous single-GPU version. In multi-GPU runs, one GPU takes charge of one domain and runs single-GPU code path. The communication between neighbouring domains takes a similar algorithm of CPU-based code of LAMMPS, but is optimised specifically for GPUs. We employ a memory-saving design which can enlarge maximum system size at the same device condition. An optimisation algorithm is employed to prolong the update period of neighbour list. We demonstrate good performance of multi-GPU runs on the simulation of Lennard–Jones liquid, dissipative particle dynamics liquid, polymer and nanoparticle composite, and two-patch particles on workstation. A good scaling of many nodes on cluster for two-patch particles is presented.
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影响因子：
3.3
作者：
Xu Dan;Liu Hong;Xue Yao-Hong;Sun Yan-Bo
通讯作者：
Sun Yan-Bo
DOI：
10.1021/jp307328x
发表时间：
2013-01
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
--
作者：
N. Rai;J. Siepmann
通讯作者：
N. Rai;J. Siepmann
DOI：
10.1063/1.4904888
发表时间：
2014-12
期刊：
The Journal of chemical physics
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--
作者：
Wei Wang;Peng Zhao;Xi Yang;Zhong-yuan Lu
通讯作者：
Wei Wang;Peng Zhao;Xi Yang;Zhong-yuan Lu
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5.8
作者：
Pronk, Sander;Pall, Szilard;Lindahl, Erik
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Lindahl, Erik
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10.1039/c3cp51960k
发表时间：
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期刊：
Physical chemistry chemical physics : PCCP
影响因子：
--
作者：
Yao-Hong Xue;Youliang Zhu;Wei Quan;Fuheng Qu;Cheng Han;Jingtao Fan;Hong Liu
通讯作者：
Yao-Hong Xue;Youliang Zhu;Wei Quan;Fuheng Qu;Cheng Han;Jingtao Fan;Hong Liu