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2016年9月24日—26日，第八屆國際分子模擬與信息技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議在大連召開，本次大會在分子模擬與信息技術(shù)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)示范的科研創(chuàng)新以及如何建立基于模型的新型研發(fā)模式等方面進行深入的探討和廣泛的交流。眾所周知材料和能源、環(huán)境、健康、信息等方面息息相關(guān)，在眾多研究材料的方法之中，計算是一種重要的手段，通過計算模擬和預(yù)測實驗現(xiàn)象，可以認識材料性質(zhì)、開拓新用途、進行改造發(fā)明。然而隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展以及數(shù)據(jù)密集型科學(xué)研究范式的到來，對于計算能力的要求不斷提高，急需可靠的硬件設(shè)備與應(yīng)用軟件的完美結(jié)合，來為材料科學(xué)研究提供條件。

曙光憑借在高性能計算領(lǐng)域20余年的豐富經(jīng)驗，多年來為包括材料科學(xué)在內(nèi)的眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供了計算服務(wù)支撐，具有國內(nèi)最強的高性能計算機研發(fā)和應(yīng)用優(yōu)化支持能力，近年來提出的科學(xué)大數(shù)據(jù)概念更是將曙光高性能計算與科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域不斷融合。此次曙光聯(lián)合創(chuàng)騰科技有限公司發(fā)布針對Materials Studio軟件優(yōu)化的高性能計算整體解決方案。

高效材料科學(xué)大數(shù)據(jù)軟硬件解決方案,助力用戶價值提升

曙光M-Pro架構(gòu)刀片服務(wù)器

對于計算量較大，需要更多核心的計算需求，當前高性能計算領(lǐng)域的常規(guī)做法是CPU的多核化、SIMD向量化來不斷提升計算機的理論計算性能。然而，簡單地增加核心數(shù)、增加向量位寬也導(dǎo)致了并行效率低、向量指令利用率優(yōu)化困難。曙光M-Pro架構(gòu)“反其道而行”，整合了Intel最新Skylake架構(gòu)Xeon處理器以及100Gb/s Multi-Host InfiniBand共享網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實際應(yīng)用性能更高，性價比更好。同時與曙光Gridview管理調(diào)度系統(tǒng)無縫整合，為材料科學(xué)領(lǐng)域研究者提供性能卓越、性價比超高的使用環(huán)境。

創(chuàng)騰科技Materials Studio多尺度分子模擬平臺：

Materials Studio是Biovia公司開發(fā)的全尺度材料模擬平臺。它不僅擁有優(yōu)異的操作界面，快捷實現(xiàn)模型搭建、參數(shù)設(shè)定以及結(jié)果的可視化分析，而且融合多種模擬方法，整合多達23個功能模塊，實現(xiàn)從電子結(jié)構(gòu)解析到宏觀性能預(yù)測的全尺度科學(xué)研究。

M-Pro架構(gòu)刀片服務(wù)器對Materials Studio運行效率的提升：

1)CASTEP模塊：

硅 (216個原子)

CASTEP 是由劍橋凝聚態(tài)理論研究組開發(fā)的一款基于密度泛函理論的先進量子力學(xué)程序。程序采用平面波贗勢方法。對216原子半導(dǎo)體硅材料體系進行G-vector并行機制的測試，M-Pro平臺96核心并行，相比主流雙路E5-2680 v3平臺性能提升達1.41倍，且M-Pro具有更好的性價比。

2)DMol3模塊：

吸附H2O分子的Pt(111)表面 (147個原子)

DMol3是由Bernard Delley教授發(fā)布的一款基于密度泛函理論的先進量子力學(xué)程序，它采用原子軌道線性組合方法。能夠細致地研究氣相、溶液、表面及其它固態(tài)環(huán)境中的化學(xué)反應(yīng)，適合解決化學(xué)反應(yīng)機理及催化劑設(shè)計的問題。對催化劑Pt表面吸附水分子材料體系進行計算模擬，M-Pro平臺64核并行，相比主流雙路E5-2680 v3平臺性能提升達 1.46，M-Pro具有明顯的性價比優(yōu)勢。

3)Forcite Plus模塊：

  聚合物-溶液-離子無定型結(jié)構(gòu) (11240原子)

Forcite Plus 是一款分子力學(xué)和分子動力學(xué)模擬程序。可以對分子、表面或三維周期性材料體系進行快速的能量計算、幾何優(yōu)化以及各種系綜下的動力學(xué)模擬研究，可以分析材料體系的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)、熱力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、動力學(xué)性質(zhì)以及統(tǒng)計學(xué)性質(zhì)。對包含11240個原子數(shù)的高分子聚合物計算模擬，M-Pro平臺120核仍然具有近線性加速，相比主流雙路E5-2680 v3平臺性能和性價比優(yōu)勢明顯。

目前，從實測數(shù)據(jù)可以看出，M-Pro架構(gòu)刀片服務(wù)器顯著提升了Materials Studio各模塊的計算能力，對Materials Studio運行效率的提升以及在性價比方面優(yōu)勢明顯。M-Pro能夠為材料科學(xué)方面的研究者提供更加卓越的性能、更高的性價比，為材料科學(xué)的發(fā)展提供強有力的計算服務(wù)支撐，相信隨著曙光對科學(xué)大數(shù)據(jù)理念的不斷踐行，曙光高性能計算會在科學(xué)領(lǐng)域為用戶創(chuàng)造出更大的價值。