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Skalierbarkeit von Molekulardynamiksimulationen auf heterogener Hardware

Molekulardynamiksimulationen (MD-Simulationen) haben sich zu einer unverzichtbaren Forschungsmethode in Biochemie und Materialwissenschaft entwickelt. Da die Eingabegröße für MD-Simulationen häufig durch die Größe von Molekülen beschränkt ist, streben MD-Anwendungen strong scaling an. Daraus folgend ist der Rechenaufwand pro Rechenknoten sehr gering, weswegen moderne MD-Anwendungen latenz- und synchronisationskritisch sind. Um das Potential heterogener Hardware auszuschöpfen, müssen sich die Anwendungen generisch an Unterschiede in Latenz, Durchsatz und Speicherhierarchie anpassen, die durch die Kombination von Multi- und Manycore-CPUs mit GPUs und Beschleunigern entstehen.

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