Пареллельные алгоритмы и атомистическое многомасштабное моделирование материалов

Заказчики

Программа фундаментальных исследований НИУ ВШЭ​

Исполнитель

Международная лаборатория суперкомпьютерного атомистического моделирования и многомасштабного анализа НИУ ВШЭ​

Руководитель проекта

Стегайлов Владимир Владимирович​

Цель исследования

Разработка и применение параллельных алгоритмов классических и квантовых молекулярно-динамических расчетов для многомасштабного моделирования материалов.​

Результат

Разработан алгоритм матричного умножения для систем с несколькими GPU-ускорителями, объединенными высокоскоростной шиной передачи данных NVLink.​ Проведено моделирование процесса образования фуллереноподобных углеродных наноструктур и определены наилучшие параметризации реакционного потенциала межатомного взаимодействия для углерода ReaxFF.​

Публикации

1. Orekhov N., Ostroumova G., Stegailov V. High temperature pure carbon nanoparticle formation: Validation of AIREBO and ReaxFF reactive molecular dynamics // Carbon. V.170, 2020 (Q1)​
2. Choi Y. R., Nikolskiy V., Stegailov V. Matrix-Matrix Multiplication Using Multiple GPUs Connected by Nvlink // Proceedings of IEEE: 2020 Global Smart Industry Conference (GloSIC), 2020​
3. Fedorov I. D., Orekhov N. D., Stegailov V. V. Nonadiabatic effects and excitonlike states during the insulator-to-metal transition in warm dense hydrogen // Physical Review B, 2020 (Q1)
4. Orekhov N., Kondratyuk N., Logunov M., Timralieva A., Shilovskikh V., Skorb E.V.. Insights into the Early Stages of Melamine Cyanurate Nucleation from Aqueous Solution // Crystal Growth and Design, 2021 (Q1)

Рисунки

Рис. 1. Наилучшие параметризации реакционного потенциала межатомного взаимодействия для углерода ReaxFF


Рис. 2. График зависимости производительности от размера данных и выделенных ресурсов

Рис. 3. Моделирование процесса образования фуллереноподобных углеродных наноструктур