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中国研究人员利用GPU超级计算机在全球率先模拟完整的H1N1病毒
2011-11-16 11:34:41  作者:小乔 编辑:小乔   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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2011 年 11 月 14 日 — 美国加利福尼亚州圣克拉拉市 — 英伟达™ (NVIDIA®) 公司今天宣布,中国研究人员现已在对抗流感的竞赛中取得了重大突破,利用英伟达™ Tesla™ GPU 率先在世界上在原子级别上实现了使用计算机模拟整个 H1N1 流感病毒。

中国科学院过程工程研究所 (CAS-IPE) 的研究人员 正在利用分子动力学模拟来作为窥探 H1N1 病毒原子结构的“计算显微镜”1。 Mole-8.5 GPU 加速的超级计算机包含 2,200 多颗英伟达™ Tesla™ GPU,利用该计算机,研究人员能够模拟整个 H1N1 流感病毒,从而能够证实当前针对该病毒的理论和实验认识。

中科院过程工程研究所助理教授任瑛博士表示:“Mole-8.5 GPU 超级计算机让我们能够实现此前完全不可能的科学研究。我们会为了控制流行病和制造抗病毒药物而开发出更有效的方法,在这一过程中,这种研究工作是非常重要的一步。”
在实验室的试验中研究细菌和病毒是非常困难的,因为反应通常过于迅速而微妙,难以捕捉。在合适的环境条件下模拟数十亿个粒子极其复杂,在此之前超级计算机无法胜任。

中科院过程工程研究所的研究人员通过开发出可利用 GPU 加速的分子动力学模拟软件,从而在模拟上实现了突破2。 该软件在 Mole-8.5 GPU 超级计算机上运行,这台超级计算机由 288 个服务器节点组成。 该系统每天能够完成 770 皮秒的模拟, 3 亿个原子或原子团的积分时间步长为 1 飞秒。

在中国,还有很多各种各样的科学研究正在进行,这些研究项目均利用配备 GPU 的高性能计算系统:

• 湍流模拟 —— 从研究飓风的形成到研究化工行业的混合过程,模拟湍流对诸多研究项目来说至关重要。 这一工作是由北京大学的研究人员完成的,他们利用位于天津超级计算中心的天河一号A GPU 超级计算机来实现模拟。

• 天气建模 —— 国防科技大学的研究人员利用天河一号A 系统的 WRF 天气预报模型,模拟了一个长波辐射物理学模型,叫做 RRTM_LW。 GPU 加速的模型实现了性能翻倍,让预报人员能够以更加精细的细节和分辨率创建天气模型。

• 聚变能模拟 —— 美国加州大学欧文分校的物理学家通过 ITER 聚变能研究项目的国际合作,正在利用天河一号A GPU 超级计算机来加速 Gyrokinetic Torodial Code 聚变能模拟软件。

如需了解中科院过程工程研究所的更多信息,敬请访问:http://english.ipe.cas.cn/点此了解高性能计算英伟达™ Tesla™ GPU 的更多信息。

1) J. Xu, X. Wang, X. He, Y. Ren, W. Ge.J. Li, Mole-8.5 超级计算机的应用: 以原子级别探查整个流感病毒体。 《科学通报》, 2011 年 56 卷: 2114 - 2118 页。

2) J. Xu, Y. Ren, W. Ge, X. Yu, X. Yang.J. Li, 利用图形处理器实现高分子的分子动力学模拟。 《Molecular Simulation》, 2010 年 36 卷:1131 - 1140 页。

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