近日,中科院過程工程研究所高性能計算與化學(xué)信息學(xué)課題組建立了世界首個基于單GPU(圖形處理器)加速的化學(xué)反應(yīng)分子動力學(xué)(MD)程序GMD-Reax,其單節(jié)點計算能力(相比于8核CPU)比國際先進水平提升數(shù)倍。這將使煤熱解等復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)模擬成為可能。
近年來,將專門用于圖像處理的GPU卡應(yīng)用于分子動力學(xué)計算的嘗試成為熱點,但經(jīng)典MD模擬的主要是分子體系的物理過程,不能應(yīng)用于含化學(xué)反應(yīng)的過程。應(yīng)用量子力學(xué)(化學(xué))方法從分子水平計算化學(xué)反應(yīng),其單一計算節(jié)點可應(yīng)用規(guī)模只有數(shù)百個原子;國外科學(xué)家提出的化學(xué)反應(yīng)力場ReaxFF與經(jīng)典MD結(jié)合可提高到數(shù)千個原子。而如果利用GPU加速ReaxFF MD,則能提高到數(shù)萬個原子甚至更多,從而使一些大規(guī)模體系的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)(如煤熱解)的模擬成為可能。