Gromacs on ollut jo aiemmin nopein klassisen molekyylidynamiikan simulointiohjelma peräkkäis- tai rinnakkaisajoissa käyttäen joitakin kymmeniä prosessoreita. Tämä johtuu erityisesti pitkälle optimoidusta ohjelmakoodista, SSE-tuesta ja konekielellä koodatuista silmukoista voimien laskemisessa. Nyt on lisäksi osoitettu, että nopealla viestintäverkolla (Cray Seastar2) varustetulla superlaskentakoneella Gromacs skaalautuu myös satoihin prosessoriytimiin. Workshopin aikana Gromacsilla tuotettiin todellista tehollista laskentaa 1.1 Tflopsia käyttäen 384 prosessoriydintä. Simulaatiossa käytettiin 108000 SPC-veden systeemiä, jossa pitkän kantaman elektrostaattiset vuorovaikutukset käsiteltiin polarisoituvalla jatkumolla 1.2 nm:n katkaisuetäisyydellä. Näillä asetuksilla systeemiä voitiin simuloida 48 ns päivässä.

Joissakin tapauksissa elektrostaattisten vuorovaikutusten katkaisu ei ole tehokkuudestaan huolimatta sopiva ratkaisu. Tällöin voidaan käyttää PME-menetelmää (Particle Mesh Ewald), joka mallintaa koko systeemin sähkökentän tarkasti. Myös tämän menetelmän skaalautuminen sadoille ytimille on nyt osoitettu lipideistä muodostetun kaksoiskalvon tapauksessa. Systeemissä on 4096 lipidiä ja vesimolekyylien kanssa yhteensä 487424 atomia (Gromacsin DPPC-benchmark systeemi nelinkertaisena). Elektrostatiikka mallinnettiin käyttäen PME:tä 1.8 nm:n katkaisuetäisyydellä ja dispersio 1.0 nm:n katkaisulla. Yhteensä 1056 laskentaytimellä Gromacsista saatiin Louhella tehoa irti 1.15 Tflopsia eli 23 ns simulaatiota päivässä.

Lisätietoja:

- GROMACS