Innovative HPC-Methoden und Einsatz für hochskalierbare Molekulare Simulation (IMEMO)
J. Vrabec, H.-J. Bungartz, H. Hasse, F.-J. Pfreundt, M. Resch
(slides)
Das IMEMO Projekt stellt sich den Herausforderungen, die aktuelle und zukünftige Höchstleistungsrechner-Systeme an eine hochskalierende molekulare Simulation im Bereich der Verfahrenstechnik stellen. Diskutiert wird zunächst die Bedeutung von molekularen Simulationen, wobei ein Schwerpunkt auf das industrielle Umfeld gelegt wird. Von den Projektpartnern werden mit ms2 und ls1/MarDyn zwei Softwarepakete zur molekularen Simulation entwickelt, welche unterschiedliche Zielsetzungen verfolgen. ms2 zielt auf thermodynamische Stoffeigenschaften makroskopischer Phasen und ls1/MarDyn zielt auf nanoskalige Prozesse ab. Der Vortrag wird Optimierungen an diesen Programmen, sowie deren Skalierungsverhalten auf heutigen HPC-Systemen vorstellen. Weiter werden Untersuchungen zur Umsetzungen mit neuen Programmiersprachen und -paradigmen auf aktueller Hardware diskutiert. ms2 wurde im Verlauf des Projektes bereits als Open Source Programm veröffentlicht [1], für ls1/MarDyn ist dieser Schritt für die nahe Zukunft geplant. Besonderes Augenmerk wurde hierbei auf Stabilität gelegt. Dies ist von zentraler Bedeutungen für den Aufbau einer internationalen Nutzergemeinde und der Akzeptanz der Programme im industriellen Umfeld, das bekanntermaßen besondere Anforderungen an Software stellt.
[1] S. Deublein, B. Eckl, J. Stoll, S. V. Lishchuk, G. Guevara-Carrion, C. W. Glass, T. Merker, M. Bernreuther, H. Hasse, J. Vrabec: ms2: A Molecular Simulation Tool for Thermodynamic Properties, Computer Physics Communications 182: 2350-2367 (2011).