中科院研究人員運用GPU超級電腦進行全球首次完整H1N1病毒模擬

 
 

Tesla GPU協助中科院研究人員提升藥物品質、防止流行病

2011年11月21日- NVIDIA(輝達)宣布中科院研究人員運用NVIDIA® Tesla™ GPU完成全球第一次原子級完整H1N1流行性感冒病毒電腦模擬,在流行性感冒預防方法的研究上達成重大突破性成就。

中國科學研究院(中科院)過程工程研究所採用分子動力學模擬作為「運算顯微鏡」探視H1N1病毒(註1)之原子結構。運用搭載了超過2,200顆NVIDIA Tesla GPU的Mole-8.5 GPU加速超級電腦,研究人員能夠模擬完整的H1N1流行性感冒病毒,可讓他們驗證有關這項病毒的許多理論性和實驗性理解。

中科院過程工程研究所助理教授Ying Ren博士表示:「Mole-8.5 GPU超級電腦可讓我們實現許多從前無法做到的科學研究。這項研究對於發展更有效的傳染病控制方法和設計預防藥物而言,都是非常重要的一步。」

透過實驗室實驗來研究各種細菌和病毒是非常困難的,原因是細菌和病毒的反應作用都太快,而且不容易擷取。從前超級電腦的能力都無法做到這些系統的電腦模擬,這是因為很難有適合模擬數十億粒子的環境條件。

中科院過程工程研究所的研究人員藉由發展出一個可運用GPU加速的分子動力學模擬應用程式(註2),並在一台內含288個伺服器節點的Mole-8.5 GPU超級電腦上執行,讓這項模擬作業有了重大突破。這個系統可整合1飛秒的積分時間間隔,為3億個原子或基(radical)進行每天770微微秒的模擬(註1)。

其他目前在中國運用搭載GPU的高速運算系統進行的眾多科學研究包括:

  • 氣流模擬-模擬氣流是研究暴風雨形成到化學產業混合過程的核心環節。這項模擬是由北京大學研究員運用位於天津超級運算中心的GPU超級電腦天河一號A達成。
  • 天氣模擬-國防科學技術大學研究員運用天河一號A超級電腦系統,從WRF天氣預測模式中模擬了一個長波的輻射物理模式,名為RRTM_LW。這項GPU加速的模式可提供雙倍效能,讓氣象預測員可用更多細節或更高的解析度進行天氣模擬。
  • 融合能源模擬-參與融合能源研究的跨國性合作ITER計畫的美國加州大學爾灣分校物理學家,使用GPU超級電腦天河一號A,為各種融合能源模擬的Gyrokinetic Torodial Code軟體程式加速運算。

欲了解更多中科院運程工程研究所相關資訊,請瀏覽 http://english.ipe.cas.cn/網站。欲了解更多高速運算的NVIDIA Tesla GPU相關資訊,請瀏覽 Tesla網站。

(註1):《中國科學雜誌》「Mole-8.5超級電腦應用:探視原子級完整流行性感冒病毒粒子」(作者:J. Xu, X. Wang, X. He, Y. Ren, W. Ge.J. Li),2011年56期,2114-2118頁。

(註2):《分子模擬雜誌》「以GPU進行大分子的分子動力學模擬」(作者:J. Xu, X. Wang, X. He, Y. Ren, W. Ge.J. Li),2010年36期,1131-1140頁。

關於NVIDIA (輝達)
NVIDIA(輝達)公司在1999年發明了繪圖處理器(GPU)後,便讓全世界認識到電腦繪圖功能的威力;如今,其處理器啟動從智慧型手機超級電腦等廣泛的產品。NVIDIA(輝達)的行動處理器,普遍應用於手機平板電腦以及車用資訊娛樂系統中。PC遊戲玩家仰賴GPU,享受真正身歷其境的世界。專業人士利用GPU創造電影中精采的視覺效果,也設計出從高爾夫俱樂部到大型噴射客機等各種物件。而研究員運用GPU,可以透過促進科學新領域的發展。NVIDIA(輝達)在美國擁有超過2,100項專利,其中包括現代運算技術基礎之設計與深入研究。欲瞭解更多NVIDIA(輝達)詳細資訊,請瀏覽www.nvidia.com.tw網站。

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本新聞稿可能包含NVIDIA根據目前預期所做出的前瞻性聲明,其中包含GPU與平行運算在科學研究上的影響、特色與效應;以及NVIDIA公司專利在現代運算技術上所產生的效應。這些前瞻性聲明包含可能導致實質結果與預期不符之風險與不確定因素。多項重要因素可能導致實際結果與前瞻性聲明所示之結果出現重大差異,所及範圍有全球經濟情況、我們的產品借重第三方協力廠商之製造、組合、封裝和測試之部分;技術發展和市場競爭之影響;更快或更節能技術之發展;設計、製造或軟體的缺失;消費者偏好或需求之改變;業界標準和介面之改變;整合到系統後無法預期的產品或效能降低之技術缺失;以及我們定期提交給美國證券交易委員會(SEC)之Form10-Q(截止於2011年7月31日之財務季度)等報告中的其他詳細因素。NVIDIA在公司官方網站上免費提供定期提交給SEC的報告之副本。這些前瞻性聲明不保證未來的效能,只陳述目前的狀態,除非法律規定,否則NVIDIA沒有意願或義務因為新資訊、未來事件或其他理由而更新或修改任何前瞻性聲明。

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