结构材料辐照损伤的分子动力学程序GPU并行化及优化
本文选题:辐照效应 + 分子动力学模拟 ; 参考:《计算物理》2017年04期
【摘要】:基于NIVIDIA公司的CUDA架构对结构材料辐照损伤的分子动力学程序在单个GPU上进行并行化,并对影响程序运行效率的相关因素进行分析和测试.经过一系列优化,当粒子数为两百万时,对比单CPU的执行时间,优化后的GPU程序其双精度加速比可达112倍,单精度加速比达到了三百倍,为后续扩展多GPU结构材料辐照损伤的分子动力学程序奠定基础.
[Abstract]:Based on the CUDA architecture of NIVIDIA, the molecular dynamics program of radiation damage of structural materials is parallelized on a single GPU, and the related factors affecting the efficiency of the program are analyzed and tested. After a series of optimization, when the number of particles is two million, compared with the execution time of single CPU, the optimized GPU program has a double-precision speedup of 112 times and a single-precision speedup of 300 times. It lays the foundation for the molecular dynamics program of the radiation damage of the multiplex GPU structure materials.
【作者单位】: 中国科学院近代物理研究所;
【基金】:国家自然科学基金(11304324) 中国科学院战略性先导科技专项(XDA03030100)资助项目
【分类号】:TB30;TP311.1
【参考文献】
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1 丁科;谭营;;GPU通用计算及其在计算智能领域的应用[J];智能系统学报;2015年01期
2 刘青昆;滕人达;刘凤;宫利东;张建强;;多核并行技术在分子动力学模拟中的应用[J];计算机工程与设计;2011年10期
3 费辉;张云泉;王可;许亚武;;基于GPU的分子动力学模拟并行化及实现[J];计算机科学;2011年09期
4 徐骥;葛蔚;任瑛;李静海;;Particle-Mesh Ewald(PME)算法的GPU加速[J];计算物理;2010年04期
5 邹岩;杨志义;张凯龙;;CUDA并行程序的内存访问优化技术研究[J];计算机测量与控制;2009年12期
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【共引文献】
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3 吕达;董振江;杨勇;;M-ICT应用发展趋势及其关键技术分析[J];中兴通讯技术;2017年02期
4 张硕;何发智;周毅;鄢小虎;;基于自适应线程束的GPU并行粒子群优化算法[J];计算机应用;2016年12期
5 翟新刚;韦立登;汪丙南;向茂生;;基于GPU的多模式SAR实时成像算法研究[J];电子测量技术;2016年10期
6 杨瑛;刘文文;吴方贵;;基于GPU的可视化测量仪器软件设计[J];计算机测量与控制;2016年08期
7 李林;鲁才;唐志梁;聂小燕;;基于数据流聚类策略的GPU码书初始化算法[J];计算机应用研究;2017年02期
8 许栋;徐彬;David PAyet;白玉川;及春宁;;基于GPU并行计算的浅水波运动数值模拟[J];计算力学学报;2016年01期
9 卢立托;李攀峰;马洪浩;;基于GPU的不规则三角网向规则格网数字高程模型转换算法优化[J];计算机应用;2015年S1期
10 贺永翔;刘昕;赵海波;;气体动力学直接模拟Monte Carlo的高效GPU并行计算[J];计算物理;2015年02期
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2 王永伟;基于第一原理计算拟合Ag、Si和C原子间相互作用势的研究[D];华东师范大学;2016年
3 杨雅慧;Fe、Ni金属单质与Fe-Ni金属纳米多层膜的辐照损伤机理研究[D];南京航空航天大学;2015年
【二级参考文献】
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1 郑晓薇;张建强;;基于TBB任务调度器的N皇后多核并行算法[J];计算机工程与设计;2010年15期
2 胡文安;于鸿洋;;基于OpenMP的AVS并行编码算法研究与实现[J];计算机工程与设计;2010年10期
3 刘胜飞;张云泉;孙相征;;一种改进的OpenMP指导调度策略研究[J];计算机研究与发展;2010年04期
4 徐磊;徐莹;张丹丹;;多核构架下OpenMP多线程应用运行性能的研究[J];计算机工程与科学;2009年11期
5 ;Explicit solvent molecular dynamics simulations of chaperonin-assisted rhodanese folding[J];Particuology;2009年03期
6 陈飞国;葛蔚;李静海;;复杂多相流动分子动力学模拟在GPU上的实现[J];中国科学(B辑:化学);2008年12期
7 杨忠志;刘娇;宫利东;刘青昆;马丽;;并行程序实现ABEEM σπ模型电荷分布计算[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2008年02期
8 宋刚;蒋孟奇;张云泉;李玉成;;有限元单元计算子程序的OpenMP并行化[J];计算机工程;2008年06期
9 王昭飞;黄春;;OpenMP Fortran程序中死锁的静态检测[J];计算机研究与发展;2007年03期
10 赖建新;胡长军;赵宇迪;王生原;张素琴;;OpenMP任务调度开销及负载均衡分析[J];计算机工程;2006年18期
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2 吴征良;玻璃态高聚物银纹化的粗粒珠簧分子动力学模拟[D];南京航空航天大学;2010年
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6 邹俊;聚变堆材料辐照损伤数值模拟初步研究[D];合肥工业大学;2007年
7 金石声;离子束轰击Si及SiC的计算机模拟[D];贵州大学;2007年
8 朱林山;低能Si与Si(001)2×1重构表面相互作用过程的分子动力学模拟[D];贵州大学;2007年
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4 张景琳,王继海,杨淑霞;材料微喷射和动态损伤的分子动力学研究[J];计算物理;1993年03期
5 韩旭;田建辉;龙述尧;吴恒安;谢根全;;有限元和分子动力学结合的纳米梁研究方法[J];湖南大学学报(自然科学版);2006年05期
6 刘援农;;分子动力学在纳米机械加工技术中的应用[J];科技与企业;2013年18期
7 R.R.恩斯特;唐亚林;;在分子结构及动力学研究方面的NMR方法学新进展[J];化学通报;1993年08期
8 张立书;王阳刚;吴刚;吴丝竹;张立群;;小分子气体在烯烃共聚膜中扩散行为的分子动力学研究[J];科技导报;2008年12期
9 王丽娜;王海霞;牛r,
本文编号:1983808
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