GPU driver performance for molecular dynamics simulation using GROMACS

Molekularna dinamika (MD) označava računalnu simulaciju kretanja atoma i molekula. Atomi i molekule djeluju u međusobnoj interakciji određeni period vremena čime se dobiva dinamika u sustavu. Putanje čestica računaju se pomoću Newtonovih jednadžbi kretanja. U biokemiji se molekularna dinamika koristi za simulaciju kretanja proteina, lipida i nukleinskih kiselina, često u interakcijama s ostalim molekulama. GROMACS je besplatni, open source paket koji se koristi upravo u svrhu simulacija kretanja biomolekula. Jedan je od najbržih i najpopularnijih programskih paketa za molekularne simulacije na svijetu, a može se izvoditi i na grafičkom procesoru (GPU) i na središnjoj jedinici (CPU). Takve vrste simulacija vrlo su hardverski zahtjevne i mogu trajati danima pa je odabir odgovarajućih računalnih komponenata od krucijalne važnosti za ubrzavanje rada i povećanje performansi simulacije. Osim pomnog odabira hardvera kod nabave bitno je instalirati i odgovarajuće upravljačke programe. GROMACS se na grafičkom procesoru može izvoditi putem CUDA-e ili OpenCL-a. Ovaj rad donosi usporedbu performansi izvođenja GROMACS simulacija na dva OpenCL drivera dostupna na AMD-ovoj platformi – AMDGPU-PRO i ROCm, kao i usporedbu sa NVIDIA grafičkom karticom GTX1080. No prije toga dan je pregled Linuxovog grafičkog stoga od samih početaka do danas, kao i bazičan tijek GROMACS simulacija kako bi se stvari stavile u kontekst