基于國(guó)產(chǎn)申威眾核架構(gòu)的二維材料分子動(dòng)力學(xué)模擬算法優(yōu)化
所屬分類：技術(shù)論文
上傳者：wwei
文檔大小：4572 K
標(biāo)簽： 分子動(dòng)力學(xué)模擬 高性能計(jì)算 LAMMPS
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文檔介紹：分子動(dòng)力學(xué)（Molecular Dynamics，MD）模擬是探索微觀世界的重要工具，在多個(gè)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(gè)重要研究方向，其中層間作用力的計(jì)算是耗時(shí)最多的部分。高性能計(jì)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(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，來(lái)提高二維材料體系的MD模擬效率。針對(duì)層間力場(chǎng)的計(jì)算，采用消除冗余計(jì)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(shí)現(xiàn)線程級(jí)并行；采用軟硬件Cache協(xié)同策略提升訪存效率。實(shí)驗(yàn)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(kuò)展并行效率達(dá)到92.7%。
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