天河一号A荣登超级计算机全球排行榜首位让多少国人感到自豪，但也有不少人质疑它是否真的有用，特别是CPU+GPU的异构计算架构能否真正发挥作用。事实证明，天河一号A不仅能用来跑分，更能参与实际科学运算。中国科学院过程工程研究所(CAS-IPE)的科研人员们近日就利用天河一号A的GPU计算能力创造了一项新的分子模拟计算世界记录。 他们在全部7168颗NVIDIA Tesla GPU上运行了一个非常复杂的分子动力学(MD)模拟项目，模拟太阳能面板、半导体行业中常用的晶体硅的分子结构，最终只用了大约2000行CUDA代码，就取得了1.87PFlops(每秒1.87千万亿次浮点运算)的峰值单精度性能，大约相当于13万台普通笔记本。 这次模拟的系统内有1101亿个原子，而为了模拟0.116纳秒物理时间内的系统演化，整套模拟系统运行了大约50万世间步长，每一步计算时间25微妙，总共用了大概3个小时。通过反复验证，科研人员确认模拟结果与真实材料是完全相符的，而且单精度计算已经足够解决问题。 在此之前，同类模拟计算的最高纪录是490亿个原子、369万亿次浮点运算每秒。 值得一提的是，研究人员们此番还使用了自行开发的多体键序作用势(BOP)程序。 除了由中科院过程工程研究所发起的研究项目以外，天河一号A还被用于勘探石油、医药开发以及天气建模等众多领域。 |
