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曙光联合创腾推出材料科学大数据解决方案

时间:2016-09-28

      2016年9月24日—26日,第八届国际分子模拟与信息技术应用学术会议在大连召开,本次大会在分子模拟与信息技术应用于大数据示范的科研创新以及如何建立基于模型的新型研发模式等方面进行深入的探讨和广泛的交流。
 
      众所周知材料和能源、环境、健康、信息等方面息息相关,在众多研究材料的方法之中,计算是一种重要的手段,通过计算模拟和预测实验现象,可以认识材料性质、开拓新用途、进行改造发明。然而随着材料科学的不断发展以及数据密集型科学研究范式的到来,对于计算能力的要求不断提高,急需可靠的硬件设备与应用软件的完美结合,来为材料科学研究提供条件。
 
      凭借在高性能计算领域20余年的丰富经验,曙光多年来为包括材料科学在内的众多行业和领域提供了计算服务支撑,具有国内最强的高性能计算机研发和应用优化支持能力,近年来提出的科学大数据概念更是将曙光高性能计算与科学应用领域不断融合。此次曙光联合创腾科技有限公司发布针对Materials Studio软件优化的高性能计算整体解决方案。

 

高效材料科学大数据软硬件解决方案助力用户价值提升

 

★ 曙光M-Pro架构刀片服务器

      对于计算量较大,需要更多核心的计算需求,当前高性能计算领域的常规做法是CPU的多核化、SIMD向量化来不断提升计算机的理论计算性能。然而,简单地增加核心数、增加向量位宽也导致了并行效率低、向量指令利用率优化困难。曙光M-Pro架构“反其道而行”,整合Intel最新Skylake架构Xeon处理器及100Gb/s Multi-Host InfiniBand共享网络技术,实际应用性能更高,性价比更好。同时实现了与曙光Gridview管理调度系统无缝整合,为材料科学领域研究者提供性能卓越、性价比超高的使用环境。

 

★ 创腾科技Materials Studio多尺度分子模拟平台

      Materials Studio 是 Biovia 公司开发的全尺度材料模拟平台。它不仅拥有优异的操作界面,快捷实现模型搭建、参数设定以及结果的可视化分析,而且融合多种模拟方法,整合多达 23 个功能模块,实现从电子结构解析到宏观性能预测的全尺度科学研究。

 
★ M-Pro架构刀片服务器对Materials Studio运行效率的提升
1)CASTEP模块
 
     CASTEP 是由剑桥凝聚态理论研究组开发的一款基于密度泛函理论的先进量子力学程序。程序采用平面波赝势方法。对 216 原子半导体硅材料体系进行 G-vector 并行机制的测试,M-Pro 平台 96 核心并行,相比主流的双路 E5-2680 v3 平台性能提升达 1.41 倍,且 M-Pro 具有更好的性价比。
 
2)DMol3模块
 
      DMol3 是由 Bernard Delley 教授发布的一款基于密度泛函理论的先进量子力学程序,它采用原子轨道线性组合方法。能够很细致地研究气相、溶液、表面以及其它固态环境中的化学反应,适合解决化学反应机理及催化剂设计的问题。对催化剂 Pt 表面吸附水分子材料体系进行计算模拟,M-Pro 平台 64 核并行,相比主流双路 E5-2680 v3 平台性能提升达 1.46,具有明显的性价比优势。
 
3)Forcite Plus模块
 
      Forcite Plus 是一款分子力学和分子动力学模拟程序。可以对分子、表面或三维周期性材料体系进行快速的能量计算、几何优化以及各种系综下的动力学模拟研究,可以分析材料体系的各种结构参数、热力学性质、力学性质、动力学性质以及统计学性质。对包含有11240个原子数的高分子聚合物计算模拟,M-Pro 平台120核仍然具有近线性加速,相比主流的双路 E5-2680 v3 平台性能和性价比优势明显。
 
      目前,从实测数据可以看出,M-Pro架构刀片服务器显著提升了Materials Studio各模块的计算能力,对Materials Studio运行效率的提升以及在性价比方面优势明显。M-Pro能够为材料科学方面的研究者提供更加卓越的性能、更高的性价比,为材料科学的发展提供强有力的计算服务支撑,相信随着曙光对科学大数据理念的不断践行,曙光高性能计算会在科学领域为用户创造出更大的价值。