Установлен рекорд по расчетам в квантовой химии
Использование графических процессоров (GPU) стало стратегическим для моделирования химии больших молекулярных систем, при этом многие ведущие суперкомпьютеры используют графические процессоры в качестве основного источника вычислительной мощности
Исследователи из Австралийского национального университета (ANU) и Iowa State University использовали один из самых мощных суперкомпьютеров в мире для предсказания квантово-механических свойств больших молекулярных систем с точностью, превосходящей все предыдущие эксперименты.
Расчеты этого типа могут решить важные проблемы в производстве энергии, производстве топлива, очистке воды и производстве лекарств, пищевых продуктов, текстиля и товаров народного потребления.
Запустив свои новые алгоритмы на суперкомпьютере Summit в Национальной лаборатории Ок-Ридж в США, доктор Джузеппе Барка и его команда побили мировой рекорд по крупнейшим когда-либо выполненным вычислениям Хартри-Фока, установив новые стандарты в высокопроизводительных вычислениях.
Метод Хартри-Фока помогает определить электронную структуру и энергию квантово-механической молекулярной системы.
Расчет длился чуть более получаса с использованием 26 268 графических процессоров NVIDIA V100 и имитировал 20 063 молекулы воды с ранее невозможным разрешением.
«Новый алгоритм выводит квантовую механику на новый уровень с точки зрения размеров молекул, позволяя нам достигать масштабов настолько больших, что они принадлежат областям биологии», — сказал Джузеппе Барка.
«Такие расчетные прогнозы открывают совершенно новые горизонты исследований в областях, где эксперименты слишком дороги или просто невыполнимы. Этот результат устанавливает ориентир для сравнения на долгие годы».
Профессор Шон Смит, директор National Computational Infrastructure, сказал, что масштаб вычислений был «огромным».
«Графические процессоры в вычислительном отношении более мощные и энергоэффективные, чем центральные процессоры, но их намного сложнее использовать. Использование десятков тысяч ядер графического процессора с такой эффективностью является сложной вычислительной задачей».