一种分子动力学非共价键计算方法及装置制造方法及图纸

本申请提出了一种分子动力学非共价键计算方法及装置，包括以下步骤：CPU端获取分子结构并构建包括多个相同大小区域的模拟盒子，将每一包含粒子的区域作为主叫区域，在模拟盒子中以主叫区域为中心点，以与所述主叫区域相邻的区域作为相邻区域；获取每一主叫区域一半的相邻区域作为该主叫区域的计算区域，使用FPGA构建非共价键流水线对主叫区域和每一对应计算区域进行计算；整合每一主叫区域的所有作用力计算结果完成非共价键的计算。本方案通过根据FPGA中的DSP资源来构建流水线并通过定义主叫区域与计算区域进行粒子间作用力的计算从而提高了非共价键的计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及分子动力学领域，特别是涉及一种分子动力学非共价键计算方法及装置。

技术介绍

1、分子动力学是运用统计物理学原理，通过计算来研究分子系统中原子和分子的动态流变，从而对分子间相互作用及对引力法则、量子力学理论和其它物理定律的结果等进行模拟研究的仿真技术。

2、非共价键指离子键、金属键和分子间的作用力，非共价键就是两个或多个原子不共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做非共价键，在分子动力学的非共价键计算时需要处理大量的原子和分子，并计算它们之间的相互作用，这通常需要大量的计算资源，但受硬件计算平台限制，在模拟复杂系统或进行长时间尺度的模拟时往往需要涉及一次运行数月的大型计算集群的实验。

3、综上所述，目前的分子动力学虽然能够得到有价值的非共价键参数，但是其受到硬件计算平台的限制导致整体的计算量较大，计算效率低下。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种分子动力学非共价键计算方法及装置，通过根据fpga中的dsp资源来构建流水线并通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，所述模拟盒子中区域的大小大于等于粒子之间相互作用的距离。

3.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，在“CPU端获取分子结构中每一粒子的数据信息并存储在FPGA中”步骤中，所述数据信息包括粒子的实时位置信息与计算参数，所述每一粒子的数据信息存储在FPGA中的HBM2存储设备中。

4.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，在“获取每一主叫区域一半数量的相邻区域作为该主叫区域的计算区...

【技术特征摘要】

1.一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，所述模拟盒子中区域的大小大于等于粒子之间相互作用的距离。

3.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，在“cpu端获取分子结构中每一粒子的数据信息并存储在fpga中”步骤中，所述数据信息包括粒子的实时位置信息与计算参数，所述每一粒子的数据信息存储在fpga中的hbm2存储设备中。

4.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，在“获取每一主叫区域一半数量的相邻区域作为该主叫区域的计算区域”步骤中，以主叫区域为对称中心点选取一半数量的相邻区域作为计算区域。。

5.根据权利要求1所述的一种分子动力学非共价键计算方法，其特征在于，在“fpga并行计算每一主叫区域与对应计算区域的每一相邻区域的作用力”步骤中，fpga构建非共价键计算流水线，将每一粒子的数据信息转存到fpga中的ram存储设备中并生成粒子信息查找表，在所述粒子信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖静，黄晶，陈金峰，许柚，刘伟，郭巍，
申请(专利权)人：西湖实验室生命科学和生物医学浙江省实验室，
类型：发明
国别省市：