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分子动力学模拟的重构:传统的模拟软件在“神威”上效率极低。
团队与计算所的专家合作,针对sfr-1与gpcr、snare可能形成的复合物体系,重写了关键的计算内核,特别是用于计算范德华力和静电相互作用力的短程和长程作用力计算部分。
他们利用“神威”的众核优势,将空间分解算法发挥到极致,使得模拟数百万原子体系的速度提升了数十倍。
艾里森留下的动态网络模型是寻找枢纽蛋白的关键理论工具,但其原本的并行效率不高。
团队对模型进行了彻底的剖析,将网络中节点状态的更新、相互作用的计算等任务,极其精细地划分并映射到“神威”的数千个核心上,实现了近乎线性的加速比。
这使得他们能够处理比之前庞大复杂十倍的蛋白质相互作用网络,并进行更长时间尺度的演化模拟。
埃琳娜团队积累的冷冻电镜单颗粒数据高达数百tb,其三维重构和异质性分析是巨大的计算负担。
团队将基于relion等软件的处理流程进行拆分和优化,利用“神威”的强并行能力,同时处理数万个颗粒图像,并运行更复杂的迭代分类算法,试图从噪音中提取出那些含量极低、但可能至关重要的瞬态构象的信号。
这个过程充满了挫折。
因为代码优化稍有不慎就会导致性能反而下降,复杂的依赖关系时常引发难以调试的错误,内存访问模式不合理会导致大量核心处于空闲等待状态……
而此时,“神威·太湖之光”超算中心的内部资源调度会议室里,气氛有些凝滞。
空气中弥漫着一种无声的张力,与机器运行的低鸣形成微妙对比。
一位头发花白、穿着朴素中山装的老者,作为高能物理领域的泰斗级人物,工程院院士刘振华,正眉头紧锁地看着手中的资源占用报告。
他的手指重重地指在在表格上“繁缕研究院”那一栏。
“我想我们需要一个解释。”刘院士的声音不高,却带着常年学术权威带来的压迫感。
“过去六周,我们组关于新型粒子对撞机模拟的三个关键项目,进度均延迟了超过30%。原因很简单,我们申请的计算时间被大幅压缩,优先级被排到了后面。”
他抬起头,目光锐利地看向主持会议的超算中心负责人和列席的科技部协调员:“我理解‘枢纽蛋白’项目的重要性,国家有特批,我们服从大局。”
“但是,我收到确切消息,国家已经正式立项,为他们专门建造一台生物专用超算,也就是‘方舟’计划。投资规模是百亿级别!”
他的语气逐渐加重,带着明显的不解和一丝压抑的怒气:“既然已经有了专属于他们的、更先进的‘方舟’,为什么还要长时间、高优先级地占用我们‘神威’的资源?这难道不是一种资源浪费,甚至是一种……贪婪吗?”
“而且,占用了这么多资源,我听说他们也并没有得到什么关键性的成果。”
“这是不是有点太过分了?”
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