技术特征：
1.高速分子动力学计算方法，其特征在于，利用高速传输接口hti来结合存算分离主处理器mpu与存算一体从处理器spu，构成了异构并行的协同工作的架构，加速了分子动力学计算，实施计算方法的步骤如下：步骤s1，构建所述mpu和spu构成的计算机系统；步骤s2，所述mpu读取分子系统信息；步骤s3，所述mpu读取仿真设置；步骤s4，所述mpu构建相邻关系；步骤s5，所述mpu传输数据到spu；步骤s6，所述spu计算能量与作用力；步骤s7，所述spu更新原子坐标和速度；步骤s8，判断所述spu是否回传信息到所述mpu；步骤s9，所述spu传输数据到所述mpu，并记录；步骤s10，判断是否仿真结束。2.根据权利要求1所述存算分离主处理器mpu，其特征在于，存在多个计算核心，并使用mpi通信机制进行多核并行加速，具备并能驱动所述thi高速传输接口；多个核心加速，使得所述主处理器不拖慢所述从处理器的计算速度，提高计算效率。3.根据权利要求1所述存算一体从处理器spu，其特征在于，使用流水线的方式进行计算，具备并能驱动所述高速传输接口thi；存算一体的架构大大减少了与存储器通信的次数，流水线的计算方式能够大大提高计算速度。4.根据权利要求1所述存算一体从处理器spu，还具有查找表功能，能够将复杂运算变成直接查找表映射，提高计算效率，减少资源消耗。5.根据权利要求1所述存算一体从处理器spu，还具有定点数计算的功能，使用定点数替代浮点数计算，将数据量化，减少计算复杂度，能够在相同计算精度下更少的资源消耗。6.根据权利要求1所述高速传输接口，其特征在于，传输速率大于1.0gbit/s，使其均摊到每个原子每步的时间消耗可以忽略不计。7.根据权利要求1所述的方法中，构建相邻关系使用分割网格的方法，将原子按坐标分到不同的盒子单元，并使用盒子单元的位置初步确认相邻原子范围，再使用所设截断半径进行最后的筛选构建。8.根据权利要求1所述的方法中s6，还包括计算维里、热流等可用权力1所述原子信息和系统设置直接导出或变换形式的物理量。
技术总结
本发明属于分子动力学计算领域，公开了一种应用存算分离与存算一体芯片进行异构并行高效加速分子动力学计算的方法。本发明首先要构造具有存算分离构架的主处理器与存算一体架构的从处理器的计算机系统，主、从处理器之间使用高速接口进行通信，主处理器负责读取分子系统信息和用户设定的仿真参数，然后进行多核并行加速构建原子的邻接矩阵，高速接口快速传输数据到从处理器，从处理器利用本身存算一体以及流水线运行的优势，完成计算原子能量和受力的步骤，以及更新原子速度和坐标的步骤，从高速接口传输数据到主处理器，并记录到数据文件中。本发明实现了分子动力学的高效加速，结合了存算分离处理器与存算一体处理器各自的计算优势，对进行分子动力学的计算机系统优化，有着高精度，高速度的特点。高速度的特点。高速度的特点。
技术研发人员：刘杰 莫平辉 李畅 赵丹
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2021.06.24
技术公布日：2022/12/26