Modelagem molecular em GPU é a técnica de usar uma unidade de processamento gráfico (GPU) para simulações moleculares. Em 2007, a Nvidia introduziu placas de vídeo que podiam ser usadas não apenas para exibir gráficos, mas também para cálculos científicos. Essas placas incluem muitas unidades aritméticas (em 2022, até 18.176 na RTX 6000 Ada) trabalhando em paralelo. Muito antes desse evento, o poder computacional das placas de vídeo era usado puramente para acelerar cálculos gráficos. Os novos recursos dessas placas possibilitaram o desenvolvimento de programas paralelos em uma interface de programação de aplicações (API) de alto nível chamada CUDA. Essa tecnologia simplificou substancialmente a programação ao permitir que os programas fossem escritos em C/C++. Mais recentemente, o OpenCL permite aceleração por GPU multiplataforma. Cálculos de química quântica e simulações de mecânica molecular (modelagem molecular em termos de mecânica clássica) estão entre as aplicações benéficas dessa tecnologia. As placas de vídeo podem acelerar os cálculos dezenas de vezes, de modo que um PC com tal placa tem potência semelhante à de um cluster de estações de trabalho baseadas em processadores comuns.

Software de modelagem molecular acelerado por GPU

Programas Abalone – Dinâmica Molecular (Benchmark) ACEMD em GPUs desde 2009 Benchmark AMBER em GPUs versão Ascalaph versão em GPUs – Ascalaph Liquid GPU AutoDock – Dockagem molecular BigDFT – Programa ab initio baseado em wavelet BrianQC – Química quântica (HF e DFT) e mecânica molecular Blaze – Triagem virtual baseada em ligantes CHARMM – Dinâmica molecular [1] CP2K – Dinâmica molecular ab initio Desmond em GPUs, estações de trabalho e clusters EXESS – Química quântica e dinâmica molecular ab initio Firefly (anteriormente PC GAMESS) FastROCS GOMC – Mecanismo de simulação Monte Carlo otimizado para GPU GPIUTMD – Processadores gráficos para dinâmica de muitas partículas GPU4PySCF – Pacote plugin acelerado por GPU para PySCF GPUMD – Um código de dinâmica molecular de uso geral e leve GROMACS em GPUs HALMD – Pacote de DM altamente acelerado para grandes escalas HOOMD-blue Arquivado em 2011-11-11 no Wayback Machine – Highly Optimized Object-oriented Many-particle Dynamics—Blue Edition LAMMPS versão em GPUs – lammps for accelerators LIO – Código otimizado para GPU baseado em DFT - [2] Octopus – possui suporte para OpenCL. oxDNA – Simulações de coarse-grained de DNA e RNA em GPUs PWmat – Simulações de DFT com ondas planas RUMD – Roskilde University Molecular Dynamics TeraChem – Química quântica e dinâmica molecular ab initio TINKER em GPUs. VMD & NAMD em GPUs versões YASARA executa simulações de DM em todas as GPUs usando OpenCL.

API BrianQC – possui uma API aberta de nível C para simulações de química quântica em GPUs, fornece versão acelerada por GPU de Q-Chem e PSI OpenMM – uma API para acelerar dinâmica molecular em GPUs, v1.0 fornece versão acelerada por GPU do GROMACS mdcore – uma biblioteca open-source independente de plataforma para simulações de dinâmica molecular em arquiteturas paralelas modernas de memória compartilhada.

Projetos de computação distribuída GPUGRID – infraestrutura de supercomputação distribuída Folding@home – projeto de computação distribuída Exscalate4Cov – experimento de triagem virtual em larga escala

Ver também

Referências

Ligações externas Mais links para química clássica e quântica em GPUs