白皮书 | Discovery Studio CHARMm和NAMD模块集群并行测试白皮书

■  1.DS CHARMm、NAMD现可实现在集群上进行跨节点并行计算

经测试，DS CHARMm和DS NAMD现均可实现在集群上进行跨节点并行计算：

· DS NAMD跨节点并行计算并行效率大约为两节点95%、三节点77%、四节点69%。。

· DS CHARMm跨节点并行计算并行效率大约为两节点79%、三节点60%、四节点48%。

■   2.DS CHARMm、NAMD跨节点并行计算实现方式

·   工程师完成软件安装后，用户直接通过图形界面设定Across Nodes参数来提交跨节点并行计算任务（当Number of Processors>1且Across Nodes设为True时，即可开启跨节点模式，否则仍按DS的默认方式运行）；

·节点的分配有两种方式：

  - 通过队列系统自动分配（如PBS）；

  - 用户手动指定节点和cpu数。

■  3.DS NAMD跨节点并行计算算例

■  3.1 DS NAMD跨节点并行计算算例1

    a> 计算体系：

   7874个原子体系，周期性边界条件，已经过Standard Dynamics Cascade模块优化的溶剂化蛋白结构

b> 计算参数：

       采用Dynamics (NAMD)模块进行1000ps的分子动力学计算，参数设置如下图所示（注：Across Nodes参数，跨节点方式选择手动指定节点方式，共跨4个节点，32核/节点）：

 c> 计算时间：639秒

     d> 计算结果：

■3.2 DS NAMD跨节点并行计算算例2

      a> 计算体系：

     20226个原子体系，周期性边界条件，经Set Up Relative FEP Calculation模块准备之后的溶剂化复合物结构

b> 计算参数：

     采用Free Energy Perturbation (NAMD)模块进行250ps/λ的FEP计算，参数设置如下图所示（注：Across Nodes参数，跨节点方式选择队列系统自动分配节点方式）：

 c> 计算时间：6430秒

     d> 计算结果：

■    3.3 DS CHARMm跨节点并行计算算例1

      a>  计算体系：

     7874个原子体系，周期性边界条件，已经过Standard Dynamics Cascade模块优化的溶剂化蛋白结构

b> 计算参数：

     采用Dynamics (Production)模块进行1000ps的分子动力学计算，参数设置如下图所示（注：Across Nodes参数，跨节点方式选择手动指定节点方式，共跨4个节点，8核/节点）：

e> 计算时间：8799秒

     f> 计算结果：