每步需要上万亿次计算？北鲲云为分子动力学模拟提速

分子动力学模拟是分子模拟中最接近实验条件的模拟方法，能够从原子层面给出体系的微观演变过程，直观的展示实验现象发生的机理与规律，促使研究向着更高效、更经济、更有预见性的方向发展，因此，分子动力学模拟在生物、药学、化学、材料科学的研究中发挥着越来越重要的作用。

分子动力学（MD）主要的瓶颈是在计算时长和效率上。在生物大分子的分子动力模拟中，生物大分子连同水溶液环境通常包括几万到上百万的原子数，在每步的模拟中，最耗计算时间的势函数求解理论上与原子数的平方成正比，因此每步都要做几亿到几万亿次计算。

同时，分子中包含的原子的最快振动周期要求分子动力学模拟的步幅在1-2飞秒范围，而生物大分子行使功能所需的时间则多在微秒~秒范围，甚至更长的时间尺度，因此为得到有意义的相空间取样，需要至少10⁹~10¹⁵个模拟时间步。

每步计算的规模之大，加上需要计算的步骤之多，要求必须具有极高性能的超级计算机。选择自购服务器，但采购周期长，算力限制大、维护成本又高；租用超算中心节点，扩展空间小，常常需要长时间的排队。

针对上述难点，北鲲云自主研发了一站式云超算平台，该平台通过对AWS、阿里云、腾讯云、微软云、谷歌云、华为云等主流公有云服务厂商的资源整合，配合独有的并行计算调度管理模块，能为用户快速构建与安装部署一个“独享式“云端超算中心资源，提供从数据、软件到算力的全流程服务。

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超高性价比，最新硬件资源

北鲲云超算平台在全球拥有25个地域节点，超过10万台服务器，单集群最大可支持100,000核心算力；兼具海量存储空间，为PB级数据存储管理提供高效可靠支撑，满足日益增长的数据存储需求。

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支持大规模并行，提高计算效率

分子动力学模拟多为浮点计算，非常适合大规模并行。北鲲云超算平台提供了280万IOPS和20GB/s吞吐能力的并行文件系统，高IOPS、高吞吐，低时延的数据存储服务，将大幅提升分子动力学模拟、科学计算等高性能计算的工作效率。

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有效利器，降低上云成本

上云成本高？选择尤为重要。北鲲云超算平台使用模式灵活,最低0.08元/核时超低计算资源价格，无任何初始投入和运维成本,计算完全按需付费；且拥有海量云端异构资源，可根据不同应用需求灵活优化CPU、内存与GPU之间的比例，自动匹配最适合的算力资源组合，有效提升资源利用率。资源的精准组合加上云服务的弹性，将大大降低成本。

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一站式全流程服务，构建高算力科研环境

目前分子动力学模拟应用最为广泛的几款软件主要有NAMD、GROMACS、LAMMPS等。上述软件，北鲲云超算平台都已预装，并支持开箱即用，实现了高性能计算项目全周期的网上运作与管理。同时，可在10分钟内启动上万台服务器资源，作业排队时间趋近于0，可随时随地云计算，从而减轻、松绑科研创新活动对场地、时间的依赖性，让网上科研成为新常态。

除分子动力学模拟外，北鲲云还提供了基因测序、蛋白折叠、虚拟筛选、分子设计、蛋白结构模拟等应用场景的解决方案，助力生命科学领域的研究和发展。

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