[发明专利]分子动力学计算的实现方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，并且特别地，涉及一种分子动力学计算的实现方法和装置。

背景技术

目前，分子动力学(简称为MD)计算需求非常巨大，在TOP500排行中的高性能计算机很多都从事分子动力学相关的计算。分子动力学模拟计算可以解决生物、物理、化学等基础学科在理论研究时所遇到的各种问题，可以代替传统的实验方法，使研究人员更加高效、准确的了解研究对象的本质信息。随着计算复杂性的不断提高，人们寻找了很多可以提升计算性能的方法，其中就包括采用各种加速器进行加速的方法。

在目前的分子动力学应用系统中，有的系统运算速度不够快，有的系统可操作性较差，因此，目前所提供的分子动力学计算方案并不够完善，但是，对此，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中分子动力学计算方案不够完善的问题，本发明提出一种分子动力学计算的实现方法和装置，能够方便用户的操作，并且提高计算的速度。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种分子动力学计算的实现方法。

该方法包括：接收用户通过图形化界面输入的计算任务；将计算任务中需要计算的数据分配给图形处理器GPU和中央处理器CPU；GPU和CPU根据分子动力学的计算方法，对各自分配到的需要计算的数据进行分子动力学计算。

并且，将需要计算的数据分配给GPU和CPU包括：根据GPU和CPU的处理能力，对GPU和CPU分别分配需要处理的数据。

并且，将需要计算的数据分配给GPU和CPU包括：

将需要计算的数据分批次分配给GPU和CPU。

该方法可进一步包括：在GPU和CPU进行分子动力学计算的过程中，根据GPU和CPU的处理能力的变化情况，动态调整每批次对GPU和CPU分配的需要计算的数据量。

并且，在首次分配需要计算的数据给GPU和CPU的情况下，该方法进一步包括：通过应用程序编程接口API获取GPU的标称处理能力。

此外，CPU的数量为至少一个；GPU的数量为至少一个。

根据本发明的另一方面，提供了一种分子动力学计算的实现装置。

该装置包括：至少一个CPU；至少一个GPU；界面提供模块，用于提供图形化界面，并接收用户通过图形化界面输入的计算任务；分配模块，用于将计算任务中需要计算的数据分配给GPU和CPU；并且，GPU和CPU用于根据分子动力学的计算方法，对各自分配到的需要计算的数据进行分子动力学计算。

并且，分配模块进一步用于根据GPU和CPU的处理能力，对GPU和CPU分别分配需要处理的数据。

并且，分配模块进一步用于将需要计算的数据分批次分配给GPU和CPU。

进一步地，分配模块进一步用于在GPU和CPU进行分子动力学计算的过程中，根据GPU和CPU的处理能力的变化情况，动态调整每批次对GPU和CPU分配的需要计算的数据量。

本发明通过提供可视化界面方便用户输入任务，并将分配的任务交由CPU和GPU共同完成，实现了计算系统的异构，并且能够有效提高计算的速度，使分子动力学的计算方案得到有效完善。

附图说明

图1是根据本发明实施例的分子动力学计算的实现方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的分子动力学计算的实现装置的框图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，提供了一种分子动力学计算的实现方法。

如图1所示，根据本发明实施例的分子动力学计算的实现方法包括：

步骤S101，接收用户通过图形化界面输入的计算任务；

步骤S103，将计算任务中需要计算的数据分配给图形处理器(Graphic Processing Unit，简称为GPU)和中央处理器(简称为CPU)；

步骤S105，GPU和CPU根据分子动力学的计算方法，对各自分配到的需要计算的数据进行分子动力学计算。

其中，在将需要计算的数据分配给GPU和CPU时，可以根据GPU和CPU的处理能力，对GPU和CPU分别分配需要处理的数据。由于分子动力学计算中通常需要计算的数据量较大，因此可以将需要计算的数据分批次分配给GPU和CPU。

优选地，由于处理器在运行过程中，其性能会出现一定的波动，因此，在GPU和CPU进行分子动力学计算的过程中，可以根据GPU和CPU的处理能力的变化情况，动态调整每批次对GPU和CPU分配的需要计算的数据量。这样就能够保证在各个时间都对GPU和CPU分配合理的任务量。