《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計 > 設(shè)計應(yīng)用 > 基于國產(chǎn)申威眾核架構(gòu)的二維材料分子動力學(xué)模擬算法優(yōu)化
基于國產(chǎn)申威眾核架構(gòu)的二維材料分子動力學(xué)模擬算法優(yōu)化
電子技術(shù)應(yīng)用
高萍1,2,段曉輝2,3,劉衛(wèi)國2,3,郭佳旭2,4,柳嘉1,萬吳兵1,2,甘霖1,2,楊廣文1,2
1.清華大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)系,北京 100084;2.國家超級計算無錫中心,江蘇 無錫 214072; 3.山東大學(xué) 軟件學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101;4.吉林大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,吉林 長春 130012
摘要: 分子動力學(xué)(Molecular Dynamics,MD)模擬是探索微觀世界的重要工具,在多個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。二維材料是MD在材料科學(xué)領(lǐng)域的一個重要研究方向,其中層間作用力的計算是耗時最多的部分。高性能計算是能夠提升二維材料模擬效率的關(guān)鍵技術(shù),利用新一代神威超級計算機的強大計算能力,來提高二維材料體系的MD模擬效率。針對層間力場的計算,采用消除冗余計算、多核心融合和設(shè)置緩沖區(qū)等多種算法優(yōu)化策略;采用軟件Cache累加受力、從核通信累加能量和從核C++特性等技術(shù)實現(xiàn)線程級并行;采用軟硬件Cache協(xié)同策略提升訪存效率。實驗結(jié)果表明:優(yōu)化后的整體性能提升155倍,模擬效率可達(dá)2 ns/day,弱擴展并行效率達(dá)到92.7%。
中圖分類號:TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233897
中文引用格式: 高萍,段曉輝,劉衛(wèi)國,等. 基于國產(chǎn)申威眾核架構(gòu)的二維材料分子動力學(xué)模擬算法優(yōu)化[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2023,49(12):1-7.
英文引用格式: Gao Ping,Duan Xiaohui,Liu Weiguo,et al. Optimization of molecular dynamics simulation algorithm for two-dimensional material on Sunway[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(12):1-7.
Optimization of molecular dynamics simulation algorithm for two-dimensional material on Sunway
Gao Ping1,2,Duan Xiaohui2,3,Liu Weiguo2,3,Guo Jiaxu2,Liu Jia1,Wan Wubing1,2, Gan Lin1,2,Yang Guangwen1,2
1.Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2.National Supercomputing Center in Wuxi, Wuxi 214072, China;3. School of Software, Shandong University, Jinan 250101, China;4.College of Computer Science and Technology, Jilin University, Changchun 130012, China
Abstract: Molecular dynamics (MD) simulation is an important tool to explore the microcosmic world, which is widely used in many fields. Two-dimensional materials is an important research direction of MD in the field of materials science, in which the calculation of interlayer interactions is the most time-consuming part. High performance computing is a key technology to improve the simulation efficiency of two-dimensional materials. In this work, the powerful computing power of a new generation of Sunway supercomputer is utilized to improve the MD simulation efficiency of two-dimensional materials. For the interlayer force field, multiple algorithm optimization strategies such as eliminating redundant calculation, multi-core fusion and setting buffer are adopted. It implements thread-level parallelism by software Cache accumulation force, communication between computation processing elements accumulation energy and C++ feature. The hardware and software Cache coordination policy is adopted to improve storage access efficiency. The experimental results show that the overall performance is improved by 155 times, the simulation efficiency is about 2 ns/day, and the weak extension parallel efficiency reaches 92.7%.
Key words : molecular dynamics;high performance computing;LAMMPS;two-dimensional materials;Sunway

0 引言

分子動力學(xué)(Molecular Dynamics, MD)模擬是一種計算機模擬技術(shù),它基于經(jīng)典的牛頓力學(xué)原理,計算系統(tǒng)中粒子的受力、速度和坐標(biāo),從而得到粒子在運動過程中的詳細(xì)信息,進(jìn)而獲得系統(tǒng)演化的微觀細(xì)節(jié)和系統(tǒng)宏觀量。作為原子尺度的模擬技術(shù),MD是一種探索微觀世界的有力工具,廣泛地應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物和材料科學(xué)等領(lǐng)域。

近年來,二維材料的研究呈現(xiàn)指數(shù)增長,成為材料科學(xué)領(lǐng)域中的研究熱點。安德烈·海姆因分離出備受關(guān)注的石墨烯而獲得2010年的諾貝爾物理獎。他在2019年的中國科幻大會論壇上曾說,二維材料將成為未來人類文明的代表性材料。石墨是三維的,而二維的石墨烯只有一層原子。當(dāng)維度降低后,材料的特性和功能會發(fā)生變化,因此,揭示其物理和化學(xué)性質(zhì)是二維材料的重要研究內(nèi)容之一。


本文詳細(xì)內(nèi)容請下載:http://m.jysgc.com/resource/share/2000005797



作者信息


高萍1,2,段曉輝2,3,劉衛(wèi)國2,3,郭佳旭2,4,柳嘉1,萬吳兵1,2,甘霖1,2,楊廣文1,2

(1.清華大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)系,北京 100084;2.國家超級計算無錫中心,江蘇 無錫 214072;
3.山東大學(xué) 軟件學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101;4.吉林大學(xué) 計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,吉林 長春 130012)




weidian.jpg

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
亚洲黄页视频免费观看| 香蕉久久国产| 国产亚洲第一区| 国产精品高精视频免费| 欧美日韩精品| 欧美精品日韩综合在线| 美女亚洲精品| 榴莲视频成人在线观看| 久久久精品国产一区二区三区| 亚洲欧美电影院| 亚洲欧美区自拍先锋| 亚洲综合日韩| 午夜在线精品| 亚洲欧美变态国产另类| 亚洲一级黄色av| 亚洲一区日韩在线| 亚洲综合第一| 午夜在线成人av| 欧美一区二区免费观在线| 午夜精品久久久久久久99水蜜桃 | 欧美国产欧美亚州国产日韩mv天天看完整| 久久夜色精品一区| 麻豆av福利av久久av| 欧美成人福利视频| 欧美日本簧片| 国产精品美女久久久久久免费| 国产精品午夜在线观看| 国产模特精品视频久久久久 | 99国产一区二区三精品乱码| 一本大道av伊人久久综合| 在线视频亚洲| 午夜视频一区在线观看| 久久精品首页| 日韩午夜在线| 亚洲伊人久久综合| 久久成人综合网| 麻豆成人在线| 欧美久久婷婷综合色| 国产精品地址| 国产综合香蕉五月婷在线| 亚洲成色精品| 亚洲美女在线国产| 亚洲欧美文学| 亚洲精品美女在线| 亚洲男女自偷自拍| 久久蜜桃香蕉精品一区二区三区| 欧美 日韩 国产在线 | 欧美日韩1区| 国产精品视频999| 国内视频精品| 亚洲日本久久| 亚洲欧美日韩专区| 亚洲精品黄色| 午夜日韩av| 欧美成人69| 国产精品人成在线观看免费| 激情综合亚洲| 99精品国产一区二区青青牛奶| 午夜精品久久久久99热蜜桃导演| 亚洲日本免费| 欧美一区二区成人6969| 欧美大秀在线观看| 国产精品视频福利| 在线观看一区二区精品视频| 国产精品99久久久久久久女警| 久久精品一区蜜桃臀影院| 亚洲视频一二三| 久热国产精品| 国产精品系列在线| 91久久综合| 性伦欧美刺激片在线观看| 亚洲精品视频免费| 久久精品国产视频| 欧美日韩美女在线观看| 一区二区视频免费完整版观看| 国产精品99久久久久久www| 亚洲黄色大片| 欧美一区二视频在线免费观看| 欧美激情日韩| 国产在线拍揄自揄视频不卡99 | 亚洲一区二区在线看| 亚洲人成毛片在线播放| 欧美在线免费观看| 欧美日韩国产天堂| 激情偷拍久久| 亚洲欧美日韩一区二区三区在线观看 | 欧美自拍丝袜亚洲| 亚洲欧美色一区| 欧美久久久久久| 1000部国产精品成人观看| 午夜精品久久久久久| 亚洲男人的天堂在线aⅴ视频| 欧美日韩国产二区| 亚洲第一精品久久忘忧草社区| 欧美一级午夜免费电影| 亚洲欧美日韩国产一区二区三区| 欧美极品一区| 伊人久久综合| 欧美一区二区性| 欧美一区二区三区久久精品| 国产精品久久99| 一本色道久久精品| 一本色道久久综合亚洲精品不卡 | 久久av红桃一区二区小说| 欧美视频在线观看免费| 亚洲精品国精品久久99热| 亚洲日本va午夜在线电影| 久久一区二区三区超碰国产精品| 国产亚洲欧美日韩日本| 亚洲欧美一区在线| 香蕉视频成人在线观看| 国产精品九九久久久久久久| 一本大道久久a久久精品综合 | 欧美视频在线观看视频极品| 日韩一本二本av| 中日韩美女免费视频网址在线观看 | 国产在线播放一区二区三区| 午夜老司机精品| 欧美一区二区三区视频在线| 国产美女精品一区二区三区 | 久久久亚洲综合| 国产一区二区三区高清播放| 久久成人精品一区二区三区| 久久久久久久999| 国语自产在线不卡| 亚洲国产精品成人一区二区| 老**午夜毛片一区二区三区| 一区在线影院| 亚洲精品日韩激情在线电影| 欧美精品导航| 日韩午夜在线观看视频| 亚洲香蕉伊综合在人在线视看| 国产精品porn| 亚洲欧美日韩国产一区| 久久久久久一区二区| 国内外成人在线| 亚洲精品乱码久久久久久日本蜜臀| 欧美精品一区在线播放| 99精品久久久| 性做久久久久久| 国产伊人精品| 亚洲精品视频在线观看免费| 欧美日韩激情小视频| 亚洲一区二区三区成人在线视频精品 | 国产日韩欧美91| 欧美在线精品免播放器视频| 欧美a级大片| 一区二区三区欧美激情| 久久国产精品黑丝| 黄网站色欧美视频| 日韩午夜剧场| 国产精品麻豆成人av电影艾秋| 午夜欧美理论片| 欧美成人自拍视频| 在线亚洲免费| 久久久天天操| 亚洲美女av黄| 久久本道综合色狠狠五月| 在线国产精品播放| 亚洲欧美国产日韩天堂区| 狠狠做深爱婷婷久久综合一区 | 亚洲国产黄色| 欧美日韩日日骚| 午夜精品一区二区三区电影天堂| 老牛国产精品一区的观看方式| 亚洲人成绝费网站色www| 亚洲一区在线免费| 红桃视频一区| 亚洲视频在线观看网站| 国产亚洲精品一区二区| 亚洲免费激情| 国产午夜精品美女视频明星a级| 亚洲精品欧美日韩| 国产精品资源在线观看| 亚洲欧洲另类| 国产日韩欧美| 一区二区三区久久久| 韩国v欧美v日本v亚洲v| 一区二区三区高清不卡| 国内精品国产成人| 亚洲一区二区三区乱码aⅴ| 合欧美一区二区三区| 亚洲在线一区二区三区| 亚洲成人资源网| 久久aⅴ国产紧身牛仔裤| 亚洲精品免费电影| 久久久久久久久久久久久女国产乱 | 国产欧美日韩一区二区三区| 亚洲精品一区二区三区樱花 | 小嫩嫩精品导航| 亚洲国产欧美国产综合一区| 欧美在现视频| 亚洲免费成人| 免费不卡在线视频| 午夜精品在线看| 国产精品成人一区二区| 日韩视频不卡中文| 一区二区三区自拍| 久久国产精品电影| 亚洲一区二区三区在线看|