
ACEMD是一款功能强大的生物分子动力学模拟软件包,该软件对NVIDIA GPU作了专门的优化。在单工作站上,ACEMD已经达到现有分子动力学模拟引擎的效能上限,是已知最快的生物分子动力学模拟软件。ACEMD支持CHARMM、AMBER、OPLS和Martini力场计算。
ACEMD具有功能强大的脚本和扩展接口,允许复制交换方法的多主机执行方式。ACEMD主要用于模拟蛋白质、低聚糖、核酸、合成聚合物的动力学过程模拟。
ACEMD的主要功能及显著特点
支持“云计算”:
突破传统的分子动力学模拟局限,通过AceCloud接口,支持“云计算”方式运行ACEMD:AceCloud现已在亚马逊网站服务器(Amazon Web Services, AWS)实现对GPU分子动力学软件的支持
兼容性:
ACEMD可在各类分布式64位Linux系统
- 力场: ACEMD可完全兼容CHARMM和AMBER等软件的力场;还包含Particle mesh Ewald (PME)及广义反应力场
- 功能:ACEMD全面覆盖AMBER、CHARMM、NAMD、CellMD、Gromos功能;部分覆盖LAMMPS、GROMACS的功能
- 输入/输出: ACEMD文件与NAMD许可的格式完全兼容;可由VMD和AMBER的辅助工具产生生成分子结构
- 编程扩展: ACEMD完全兼容CUDA、OpenCL编程环境
技术特色:
- 高运算效率,是已知的基于GPU的最快的分子动力学软件:可实现长达4fs时间步长的运算(如H元素的大规模重组)
- 可计算刚性和谐振H键
- 对长程静电作用的粒子网格Ewald(Partile mesh Ewald, PME)方法和广义反应场(generalized reaction field)方法计算,便于根据模拟结果不断修改模拟条件
- 支持TCL脚本编程
计算性能:
ACEMD是已知世界上单节点最快速的分子动力学(MD)模拟程序,可完成相当于100个CPU计算量的大规模模拟计算。
扩展性:
ACEMD提供了支持后动态学(metadynamics), 诱导式分子动力学(steered MD)、伞状采样(umbrella sampling), 副本交换(replica exchange)等功能的插件,通过插件接口,ACEMD的功能具有很好的扩展性。用户可根据软件的插件库选择必要的扩展功能支持。
对DHFR的计算性能对比
图表中Fermi、Kepler 分别表示GTX580/680 GPU; Tesla是 M2090. 不考虑Ecc .基于2400个GPU的 CUDA4.2 和ACEMD.编程环境
计算条件:二氢叶酸还原酶(dihydrofolate reductase, DHFR)水溶液,由23558个原子构成,选用周期性边界条件,截断条件为9A, PME长程静电作用大小为64×64×64,计算中考虑H原子大规模重组,刚性H键,郎之万恒温(Langevin thermostat),时间步长4fs.
其余软件的计算步长:NAMD和AMBER时间步长为2fs, DESMOND时间步长为2.5fs, GROMACS时间步长是2.5fs. AMBER的截断条件是8A.
对DHFR-GPU的计算性能对比
计算参数同上.
可靠性:
ACEMD承担了世界上最大的分布式计算课题(GPUGRID.net)的分子动力学计算引擎,完成了每天数以千计的MD模拟计算。
- 上一篇:很抱歉没有了
- 下一篇:ACEMD平台--“分子动力学可编程环境”