Применение суперкомпьютеров для молекулярно-динамического моделирования процессов в конденсированных средах
Авторы
-
А.В. Янилкин
-
П.А. Жиляев
-
А.Ю. Куксин
-
Г.Э. Норман
-
В.В. Писарев
-
В.В. Стегайлов
Ключевые слова:
классическая молекулярная динамика
суперкомпьютер
эффективность распараллеливания
конденсированная среда
Аннотация
Рассматривается применение метода классической молекулярной динамики на суперкомпьютерах. Исследована эффективность распараллеливания пакета LAMMPS вплоть до 8 тысяч ядер на МВС-100К МСЦ РАН. Выработаны рекомендации по его эффективному использованию, обсуждается выбор числа частиц и времени расчета. Представлен набор моделей и подходов для молекулярно-динамического моделирования фазовых превращений и разрушения. Проведен анализ предсказательности моделирования на основе сравнения результатов расчетов с экспериментом. Расчеты выполнены в МСЦ РАН и на кластере МФТИ-60 кафедры информатики Московского физико-технического института. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 09-08-12161-офи-м), программ фундаментальных исследований РАН № 1, 2 и Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (Государственный контракт Федерального агентства по науке и инновациям № 02.740.11.0200). Статья подготовлена по материалам доклада авторов на международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2010; http://agora.guru.ru/pavt2010).
Раздел
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения
Библиографические ссылки
- Plimpton S.J. Fast parallel algorithms for short-range molecular dynamics // J. Comp. Phys. 1995. 117. 1-19.
- Germann T.C., Kadau K. Trillion-atom molecular dynamics becomes a reality // Int. J. of Modern Physics C. 2008. 19. 1315-1319.
- Куксин А.Ю., Стегайлов В.В., Янилкин А.В. Молекулярно-динамическое моделирование динамики краевой дислокации в алюминии // Докл. РАН. 2008. 420. 467-471.
- Куксин А.Ю., Янилкин А.В. Кинетическая модель разрушения при высокоскоростном растяжении на примере кристаллического алюминия // Докл. РАН. 2007. 413. 615-619.
- Kuksin A.Yu., Norman G.E., Stegailov V.V., Yanilkin A.V. Molecular simulation as a scientific base of nanotechnologies in power engineering // J. of Engineering Thermophysics. 2009. 18. 197-226.
- Pisarev V.V., Kuksin A.Yu., Norman G.E., Stegailov V.V., Yanilkin A.V. Microscopic theory and kinetic model of fracture of liquids // Shock Compression of Condensed Matter. Ed. by M.D. Furnish et al. New York: American Institute of Physics, 2009.