Ускорение молекулярной механической симуляции посредством использования параллельной сегментации и быстрой техники многополюсности

Симуляция классических молекулярно-динамических систем (MD) может быть значительно ускорена посредством использования параллельной сегментации существующих кодов для машин с распределенной памятью. В классических MD время, необходимое центральному процессору (CPU), обычно является функцией квадрата числа атомов. Таким образом, размеры моделируемой молекулярной системы ограничиваются доступом к CPU. По мнению специалистов, существует несколько способом уменьшения времени компьютерных вычислений. Один из них состоит в параллельной сегментации последовательности O(N{2}) алгоритмов, другой – в замене вычислений несвязанных сил более простым алгоритмом, который может быть разбит на параллельные сегменты. В данном случае рассматривается код MEGADYN для симуляции MD больших размеров (до 10{6} атомов) на основе метода классических сил взаимодействия полей. Понижение сложности силовых и энергетических вычислений при описании кулоновского взаимодействия было достигнуто использованием быстрого многополюсного метода (FMM). Таким образом, код MEGADYN может быть использован для симуляции, как NVT, так и NPT молекулярных структур.