超高速クラスタ型並列計算機(京)を用いた汎用分子動力学プログラムLAMMPSの高速化

小久保 達信; 長岡 伸一; 寺前 裕之; 長嶋 雲兵

doi:10.2477/jccj.2019-0008

研究論文

超高速クラスタ型並列計算機(京)を用いた汎用分子動力学プログラムLAMMPSの高速化

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キーワード: Molecular dynamics, Cluster type parallel super-computer, LAMMPS, Random number, Single instruction multi data (SIMD), OpenMP

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2019 年 18 巻 4 号 p. 169-175

DOI https://doi.org/10.2477/jccj.2019-0008

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抄録

分子動力学プログラムLAMMPSは，分散並列処理により高い効率で実装されており，スーパーコンピュータ「京」でも，大規模なノードを使ってもよくスケールし，高性能を発揮している．LAMMPSのさらなる高速化を目指し，Mod -FixLan機能で利用されている乱数ルーチンのSingle Instruction Multi Data (SIMD/ベクトル) 化及びOpenMPでのスレッド並列化によるさらなる高速化の実現を試みた．乱数生成は逐次処理のアルゴリズムが基本でありSIMD化及びOpenMPによる並列化の難しい部分の高速化を新たに実装した．特に乱数ルーチンの実装の改良によって，全体で46%程度の性能向上が観測された．まだまだ，LAMMPSには高速化の余地がある．

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責任著者(Corresponding author)

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