OpenAtom - OpenAtom
OpenAtom é um aplicativo de química quântica massivamente paralelo escrito em Charm ++ para simulações em supercomputadores. Sua versão de desenvolvimento foi chamada LeanCP . Muitos problemas importantes na ciência dos materiais , química , física do estado sólido e biofísica requerem uma abordagem de modelagem baseada nos princípios fundamentais da mecânica quântica . Uma abordagem particular que provou ser relativamente eficiente e útil é o Car-Parrinellodinâmica molecular ab initio (CPAIMD). É amplamente utilizado para estudar sistemas que consistem em centenas a milhares de átomos. Os cálculos CPAIMD envolvem muitas fases interdependentes com alta sobrecarga de comunicação, incluindo várias transformações rápidas de Fourier 3D esparsas simultâneas (3D-FFTs), multiplicações de matrizes não quadradas e poucos 3D-FFTs densos simultâneos.
A paralelização dessa abordagem além de algumas centenas de processadores é um desafio, devido às dependências complexas entre várias subcomputações, que levam a problemas complexos de otimização de comunicação e balanceamento de carga. Usando Charm ++ e seu conceito de virtualização de processador, as fases são discretizadas em vários processadores virtuais que são, por sua vez, mapeados de forma flexível em processadores físicos, permitindo assim uma intercalação significativa do trabalho. A intercalação é aprimorada por meio de métodos independentes de arquitetura e técnicas de mapeamento de topologia de rede. OpenAtom mostrou bom escalonamento até 262.144 núcleos do IBM Blue Gene / Q e 131.072 núcleos do Blue Waters, um sistema Cray XE6 / XK7 na NCSA.
O OpenAtom está disponível gratuitamente para download na página do OpenAtom . Artigos publicados também podem ser encontrados no site.
