基于MPICUDA环境的静电相互作用能并行求解

• 作者: 刘青昆 宫利东 杨荣杰 马名威
• 来源期刊: 计算机应用与软件
• 学科: 工学
• 关键词: 原子- 键电负性均衡σπ模型 静电子相互作用能 并行计算 消息传递接口 统一计算设备架构
• 年，卷（期）: 2012,（11）
• 页码范围: 35-38
• 分类号: TP301
• 字数: 3943字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-386x.2012.11.010

摘要

ABEEMσπ(AtomBondElectronegativityEqualizationσπModel)模型中,原串行程序求静电相互作用能的方法非常耗时,致使研究问题的效率降低.针对原程序中多个循环相互嵌套的求解部分,采用带状卷帘存储迭代分配的MPI(MessagePassingInterface)并行化处理;对体系中所有原子、σ键、孤对电子、π键位点之间的静电相互作用能采用多线程CUDA(ComputerUnifiedDevice Architecture)并行化处理.传统MPI+CUDA环境中,GPU和CPU之间的数据传输开销大,导致整体性能下降以及各种粒子间计算串行调用CUDA,致使时间浪费.针对上述情况,使用GPU核心的缓存机制解决传输开销大的问题,并利用多CUDA流技术实现多个循环异步进行计算,从而缩短了运行时间.然后选取多个不同类型的大分子体系进行测试,结果表明,利用改进的MPI+CUDA并行模型进行动力学模拟,并行加速比显著提高,大幅度缩减了求解静电相互作用能的时间,并得到与串行一致的结果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘青昆	辽宁师范大学计算机与信息技术学院	51	297	9.0	15.0
2	宫利东	辽宁师范大学化学化工学院	46	208	9.0	11.0
3	杨荣杰	辽宁师范大学计算机与信息技术学院	5	102	3.0	5.0
4	马名威	辽宁师范大学计算机与信息技术学院	3	88	2.0	3.0