生物大分子的分子动力学模拟过程在百万亿次集群上的部署优化

作者：潘龙强; 耿存亮; 慕宇光; 刘鑫; 胡毅; 潘景山; 周亚滨; 龚斌; 王禄山

来源：山东大学学报(理学版), 2012, (07): 14-19+49.

• 分子动力学模拟
• 副本交换
• 百万亿次
• 神威4000A
• 部署优化 molecular dynamics simulation
• replica exchange
• hundred trillion times
• Sunway 4000A
• deployment and optimization

分子动力学模拟作为研究生物大分子功能和性质的新工具,已广泛应用于蛋白质和核酸等物质的分子动态学行为研究,但目前常规分子动力学模拟时间尺度较小,不能达到生物大分子分子动态行为的有效取样范围。温度副本交换分子动力学可同时运行多个独立模拟,明显提高模拟时间的可及尺度,但需要千核以至万核的计算资源,目前已发表的相关文献其模拟体系使用的计算资源均较小。本文利用国家超算济南中心的神威4000A百万亿次集群,首先进行单副本的分子动力学模拟,然后利用外切纤维素酶催化结构域的模拟体系(约5万原子)进行多达128个温度副本的分子动力学模拟,一次模拟任务最多成功利用6 720个CPU核心同时进行计算,最高总运算速度...

• 单位
  微生物技术国家重点实验室; 山东大学; 生命科学学院; 南洋理工大学