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MPI+TBB混合并行编程模型在分子动力学中的应用
  • ISSN号:1001-3695
  • 期刊名称:计算机应用研究
  • 时间:2012
  • 页码:1772-1774+1794
  • 分类:TP399[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]电子科技大学计算机科学与工程学院,成都611731, [2]重庆邮电大学高性能计算与应用研究所,重庆400065, [3]Department of Physical Sciences, Nicholls State University, LA 70310, USA
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(21073242)
  • 相关项目:DNA中碱基的空间排列对其无辐射失活机理影响的半经典量子动力学模拟
中文摘要:

为了提高分子动力学模拟在对称多处理(SMP)集群上的计算速度,在分子动力学并行方法中引入MPI+TBB的混合并行编程模型。基于该模型,在分子动力学软件LAMMPS中设计并实现混合并行算法,在节点间采用MPI及空间分解技术实施进程级并行,节点内采用TBB及临界区技术实施线程级并行。在SMP集群中的测试表明,该方法在体系较大以及节点数较多时可以明显减少通信时间,使加速比在纯MPI模型上提高45%。结果表明,MPI+TBB混合并行编程模型可促进分子动力学并行模拟且效率明显提升。

英文摘要:

This paper introduced an MPI+TBB hybrid parallel programming model in parallelization of molecular dynamics simulation on SMP clusters.Designed the hybrid algorithm and applied on a molecular dynamics simulation program named LAMMPS.MPI and spatial decomposition method were employed to achieve process-level parallelism,while TBB and critical section method were adopted to achieve thread-level parallelism.The performance tests indicate that the speedup of hybrid model is 45% over that of the MPI model when the simulation system and number of node are relatively large.The performance boost comes from that the hybrid model can significantly reduces the communication time.Results prove that the hybrid parallel algorithm can be feasible and efficient for molecular dynamics simulations.

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期刊信息
  • 《计算机应用研究》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术厅
  • 主办单位:四川省计算机研究院
  • 主编:刘营
  • 地址:成都市成科西路3号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:arocmag@163.com
  • 电话:028-85210177 85249567
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3695
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1196/TP
  • 邮发代号:62-68
  • 获奖情况:
  • 第二届国家期刊奖百种重点科技期刊,国内计算技术类重点核心期刊,国内外著名数据库收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:60049