最佳性价比：用于GROMACS生物分子模拟的GPU节点
分布式、并行与集群计算
2019-03-14 v1 性能
生物物理
计算物理
生物大分子
摘要
分子动力学模拟软件包 GROMACS 能够在从普通工作站到高性能计算集群的多种硬件上高效运行。通过结合 SIMD、多线程以及基于 MPI 的 SPMD/MPMD 并行性，硬件特性得到了充分利用，同时 GPU 可用作加速器来计算从 CPU 卸载的相互作用。在此，我们评估了哪种硬件能以最经济的方式使用 GROMACS 4.6 或 5.0 生成轨迹。我们组装并测试了具有多种 CPU/GPU 组合的计算节点，以在原始轨迹生成速率、性价比、能效及其他若干标准方面确定最佳配置。尽管硬件价格自然会受到趋势和波动的影响，但总体倾向是清晰可见的。添加任何类型的 GPU 都能显著提升节点的模拟性能。对于廉价的消费级 GPU，这种提升同样反映在性价比上。由于这些显卡不支持 ECC 内存，消费级 GPU 中的内存问题可能不易被察觉，但不可靠的 GPU 可以通过内存检查工具被剔除。除了硬件成本和原始性能等成本效益的明显决定因素外，节点的能耗也是一个主要成本因素。在硬件更换前数年的典型使用寿命内，电力和冷却成本可能会超过硬件本身的成本。考虑到这一点，具有良好平衡的 CPU 与消费级 GPU 资源比例的节点，在其整个使用寿命内能产生最大量的 GROMACS 轨迹。
引用
@article{arxiv.1507.00898,
title = {Best bang for your buck: GPU nodes for GROMACS biomolecular simulations},
author = {Carsten Kutzner and Szilárd Páll and Martin Fechner and Ansgar Esztermann and Bert L. de Groot and Helmut Grubmüller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.00898},
year = {2019}
}