Використання графічних процесорів (GPU) стало стратегічним для моделювання хімії великих молекулярних систем, при цьому багато провідних суперкомп'ютерів використовують графічні процесори як основне джерело обчислювальної потужності
Дослідники з Австралійського національного університету (ANU) і Iowa State University використовували один з найпотужніших суперкомп'ютерів у світі для передбачення квантово-механічних властивостей великих молекулярних систем з точністю, що перевершує всі попередні експерименти.
Розрахунки цього типу можуть вирішити важливі проблеми у виробництві енергії, виробництві палива, очищенні води та виробництві ліків, харчових продуктів, текстилю та товарів народного споживання.
Запустивши свої нові алгоритми на суперкомп'ютері Summit у Національній лабораторії Ок-Рідж у США, доктор Джузеппе Барка і його команда побили світовий рекорд за найбільшими коли-небудь виконаними обчисленнями Хартрі-Фока, встановивши нові стандарти у високопродуктивних обчисленнях.
Метод Хартрі-Фока допомагає визначити електронну структуру та енергію квантово-механічної молекулярної системи.
Розрахунок тривав трохи більше півгодини з використанням 26 268 графічних процесорів NVIDIA V100 і імітував 20 063 молекули води з раніше неможливою роздільною здатністю.
«Новий алгоритм виводить квантову механіку на новий рівень з точки зору розмірів молекул, дозволяючи нам досягати масштабів настільки великих, що вони належать областям біології», - сказав Джузеппе Барка.
"Такі розрахункові прогнози відкривають абсолютно нові горизонти досліджень в областях, де експерименти занадто дороги або просто нездійсненні. Цей результат встановлює орієнтир для порівняння на довгі роки ".
Професор Шон Сміт, директор National Computational Infrastructure, сказав, що масштаб обчислень був «величезним».
"Графічні процесори в обчислювальному відношенні більш потужні та енергоефективні, ніж центральні процесори, але їх набагато складніше використовувати. Використання десятків тисяч ядер графічного процесора з такою ефективністю є складним обчислювальним завданням ".