浪潮计算化学分子模拟解决方案

1.需求和挑战

分子模拟，是指利用理论方法与计算技术，模拟或仿真分子运动的微观行为，广泛的应用于计算化学，计算生物学，材料科学领域，小至单个化学分子，大至复杂生物体系或材料体系都可以是它用来研究的对象。随着计算机技术的发展和物理，化学理论知识的不断进步，高性能计算机现在已经广泛应用于研究分子性质，开发新材料等一系列研究。从原理上而言，分子模拟主要分为两个方面，即基于第一性原理的量子化学模拟，以及基于经典力学的分子力学模拟等。当然，随着现在研究体系的不断复杂化，以及人们对于计算结果精确度以及准确度的不断提升，一些交叉学科，例如第一性原理的分子动力学等综合了量化模拟和分子模拟长处的新的研究方法也开始逐渐出现。

分子模拟（材料物理/计算化学）是近年来飞速发展的一门学科，它主要以分子模拟为工具实现各种核心化学问题的计算，架起了理论化学和实验化学之间的桥梁。其主要目标是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质（例如总能量，偶极矩，四极矩，振动频率，反应活性等）并用以解释一些具体的化学问题。理论上讲，对任何分子都可以采用相当精确的理论方法进行计算。很多计算软件中也已经包括了这些精确的方法，但由于这些方法的计算量随电子数的增加成指数或更快的速度增长，所以他们只能应用于很小的分子。对更大的体系，往往需要采取其他一些更大程度近似的方法，以在计算量和结果的精确度之间寻求平衡。

2.浪潮高性能计算化学分子解决方案

随着计算机硬件的发展，计算机的计算速度得到很大程度的提升，但是计算化学领域计算问题非常复杂，尤其是对于体系较大的结构，采用高性能计算机系统成为理论化学计算的必由之路。因此，一个优秀的高性能解决方案带给科研工作者的不仅是更快的完成计算任务，也是如何更好的完成计算任务。以下为分子模拟配置建议：

3.浪潮解决方案优势与价值

计算系统紧密结合客户应用

浪潮TS10K系统充分考虑计算化学客户典型应用，针对客户应用定制化开发系统。针对隐式有限元分析应用浪潮配置胖节点，可选NF8460M3四路节点或者TS860八路胖节点；针对流体类应用配置双路主流计算节点，可选NF5270M3以及双路旗舰产品NF5280M3；针对前后处理可选图形工作站，塔式、机架可选；存储方面可提供NAS存储、光纤存储、IB SAN存储等方案，对于IO带宽需求特别高的场合，可以配置浪潮Ts Exastor并行文件系统。

互联系统完善

浪潮TS10K系统包含4套网络。管理网络采用万兆为主干的千兆线速网络，可开辟对教育网/公网的独立IP，实现广域网用户登录使用集群；IPMI网络采用非线速千兆交换机，互联所有节点，管理员通过办公用机可实现集群的带外管理；KVM本地监控网络通过菊花链方式，最多实现960台计算机的KVM监管；计算网络采用IB网络全线速互联，带宽达到56Gb/s,延时1微秒内，充分保证计算中间数据交互。

调度系统先进高效

浪潮ClusterEngine集群管理软件是专为浪潮天梭系列 HPC 集群定制的一款软件，该软件采用B/S架构，通过浏览器（IE，firefox等）进行操作，是一套全面实现了集群的监控、管理、报警的软件，用户通过ClusterEngine图形界面提交自己的科学计算任务，ClusterEngine会根据集群中的资源使用情况和作业的资源要求数量来合理的调度用户提交的作业，从而达到提高资源利用率和作业的执行效率的作用。ClusterEngine还可以为集群管理员统计作业的资源消耗情况和用户的资源使用情况，并生成报表，为集群管理员优化系统提供依据。

集群系统绿色节能

所有节点采用80PLUS高效电源，提高电源转换效率，降低用户运维成本。结合Cluster Engine节能组件，可以自动将空闲资源设置为待机或者关机状态，整体节能降低20%。

依据浪潮专家丰富的方案整合经验，专业的服务以及优质的产品，浪潮高性能很好的解决了计算化学领域大规模科学计算的需求, 系统持续高效稳定运行,保证了客户应用的有效发挥。