Применение суперкомпьютеров для молекулярно-динамического моделирования процессов в конденсированных средах

Авторы

  • А.В. Янилкин Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) https://orcid.org/0000-0002-7457-9911
  • П.А. Жиляев Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) https://orcid.org/0000-0001-8392-8661
  • А.Ю. Куксин Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
  • Г.Э. Норман Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
  • В.В. Писарев Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
  • В.В. Стегайлов Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)

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).

Авторы

А.В. Янилкин

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
ул. Ижорская, д.13, стр.2, 125412, Москва
• научный сотрудник

П.А. Жиляев

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
ул. Ижорская, д.13, стр.2, 125412, Москва
• младший научный сотрудник

А.Ю. Куксин

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
ул. Ижорская, д.13, стр.2, 125412, Москва
• старший научный сотрудник

Г.Э. Норман

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
ул. Ижорская, д.13, стр.2, 125412, Москва
• заведующий отделом

В.В. Писарев

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
ул. Ижорская, д.13, стр.2, 125412, Москва
• младший научный сотрудник

В.В. Стегайлов

Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН)
ул. Ижорская, д.13, стр.2, 125412, Москва
• заведующий лабораторией

Библиографические ссылки

  1. Plimpton S.J. Fast parallel algorithms for short-range molecular dynamics // J. Comp. Phys. 1995. 117. 1-19.
  2. Germann T.C., Kadau K. Trillion-atom molecular dynamics becomes a reality // Int. J. of Modern Physics C. 2008. 19. 1315-1319.
  3. Куксин А.Ю., Стегайлов В.В., Янилкин А.В. Молекулярно-динамическое моделирование динамики краевой дислокации в алюминии // Докл. РАН. 2008. 420. 467-471.
  4. Куксин А.Ю., Янилкин А.В. Кинетическая модель разрушения при высокоскоростном растяжении на примере кристаллического алюминия // Докл. РАН. 2007. 413. 615-619.
  5. 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.
  6. 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.

Загрузки

Опубликован

25-03-2010

Как цитировать

Янилкин А., Жиляев П., Куксин А., Норман Г., Писарев В., Стегайлов В. Применение суперкомпьютеров для молекулярно-динамического моделирования процессов в конденсированных средах // Вычислительные методы и программирование. 2010. 11. 111-116

Выпуск

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения