基于CUDA的分子动力学非键作用计算方法的研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-15页 |
| ·课题背景 | 第10-11页 |
| ·课题研究内容 | 第11-12页 |
| ·课题研究意义 | 第12-13页 |
| ·文章组织结构 | 第13-15页 |
| 第二章 相关知识及研究现状 | 第15-29页 |
| ·分子动力学模拟相关原理 | 第15-20页 |
| ·基本原理 | 第15-16页 |
| ·势能函数 | 第16-17页 |
| ·主要并行算法 | 第17-18页 |
| ·非键作用简介 | 第18-19页 |
| ·模拟环境与软件 | 第19-20页 |
| ·分子动力学模拟方法 | 第20-22页 |
| ·牛顿公式 | 第20-21页 |
| ·相互作用势能 | 第21页 |
| ·时间步进 | 第21-22页 |
| ·运动方程的数值积分 | 第22页 |
| ·GPU的发展 | 第22-24页 |
| ·GPU简介 | 第22-23页 |
| ·GPU通用计算研究 | 第23页 |
| ·GPU分子动力学算法 | 第23-24页 |
| ·CUDA简介 | 第24-27页 |
| ·CUDA硬件模型 | 第25-26页 |
| ·CUDA编程模型 | 第26页 |
| ·CUDA程序设计 | 第26-27页 |
| ·GPU通用计算的研究成果 | 第27页 |
| ·本章小结 | 第27-29页 |
| 第三章 分子动力学模拟加速方案 | 第29-36页 |
| ·传统并行计算机下的方案 | 第29-31页 |
| ·系统总体设计 | 第30页 |
| ·MPI与OpenMP消息通信 | 第30-31页 |
| ·分子模拟软件 | 第31-33页 |
| ·NAMD | 第32页 |
| ·AMBER | 第32页 |
| ·GROMACS | 第32页 |
| ·GROMOS | 第32-33页 |
| ·LAMMPS | 第33页 |
| ·CUDA平台技术的引入 | 第33-35页 |
| ·CUDA平台下分子动力学模拟的现状 | 第33-34页 |
| ·CUDA平台下的并行调度方法 | 第34-35页 |
| ·本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 短程作用计算在GPU上的设计 | 第36-51页 |
| ·MD非键作用算法 | 第36-40页 |
| ·邻居搜索 | 第36-38页 |
| ·范德华力计算 | 第38-39页 |
| ·周期性边界处理 | 第39-40页 |
| ·并行任务划分算法 | 第40-41页 |
| ·原子分解 | 第40-41页 |
| ·作用力分解 | 第41页 |
| ·空间分解 | 第41页 |
| ·CUDA平台下计算方案 | 第41-46页 |
| ·溶剂相互作用计算 | 第42-43页 |
| ·溶质相互作用计算 | 第43-44页 |
| ·并行化相关流程 | 第44-46页 |
| ·实验结果分析 | 第46-50页 |
| ·实验环境 | 第47页 |
| ·计算准确性分析 | 第47-48页 |
| ·并行性能分析 | 第48-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第五章 长程作用计算在CUDA上的实现 | 第51-60页 |
| ·静电作用 | 第51-52页 |
| ·长程受力计算方法 | 第52-55页 |
| ·Ewald求和法 | 第52-53页 |
| ·PME | 第53页 |
| ·PPPM | 第53-54页 |
| ·MSM | 第54-55页 |
| ·MSM在CUDA平台下的设计与实现 | 第55-59页 |
| ·实现步骤 | 第55-58页 |
| ·计算准确性分析 | 第58页 |
| ·并行性能分析 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第六章 CPU-GPU异构多核平台上的实现 | 第60-65页 |
| ·CPU-GPU异构多核并行模型 | 第60-62页 |
| ·多GPU设备并行与非键作用计算 | 第62-64页 |
| ·并行任务划分原则 | 第62页 |
| ·多GPU并行调度方法 | 第62-63页 |
| ·多GPU下的分子模拟实现 | 第63-64页 |
| ·实验结果 | 第64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第七章 总结与展望 | 第65-67页 |
| ·全文总结 | 第65-66页 |
| ·工作展望 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-73页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
