Open-Source Multi-GPU-Accelerated QM/MM Simulations with AMBER and QUICK

水准点(测量) 计算机科学 核(代数) 并行计算 库达 加速度 QM/毫米 接口(物质) 量子 计算科学 分子动力学 化学 计算化学 物理 组合数学 地理 气泡 最大气泡压力法 经典力学 量子力学 数学 大地测量学
作者
Vinícius Wilian D. Cruzeiro,Madushanka Manathunga,Kenneth M. Merz,Andreas W. Götz
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:61 (5): 2109-2115 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.1c00169
摘要

The quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM) approach is an essential and well-established tool in computational chemistry that has been widely applied in a myriad of biomolecular problems in the literature. In this publication, we report the integration of the QUantum Interaction Computational Kernel (QUICK) program as an engine to perform electronic structure calculations in QM/MM simulations with AMBER. This integration is available through either a file-based interface (FBI) or an application programming interface (API). Since QUICK is an open-source GPU-accelerated code with multi-GPU parallelization, users can take advantage of "free of charge" GPU-acceleration in their QM/MM simulations. In this work, we discuss implementation details and give usage examples. We also investigate energy conservation in typical QM/MM simulations performed at the microcanonical ensemble. Finally, benchmark results for two representative systems in bulk water, the N-methylacetamide (NMA) molecule and the photoactive yellow protein (PYP), show the performance of QM/MM simulations with QUICK and AMBER using a varying number of CPU cores and GPUs. Our results highlight the acceleration obtained from a single or multiple GPUs; we observed speedups of up to 53× between a single GPU vs a single CPU core and of up to 2.6× when comparing four GPUs to a single GPU. Results also reveal speedups of up to 3.5× when the API is used instead of FBI.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大意的雨双完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
bbd关闭了bbd文献求助
1秒前
Zircon完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
xxl完成签到,获得积分10
2秒前
WMT完成签到 ,获得积分10
3秒前
泡泡完成签到,获得积分10
9秒前
思源应助烂泥采纳,获得10
12秒前
文静傀斗完成签到,获得积分10
12秒前
坦率抽屉完成签到 ,获得积分10
13秒前
打打应助2058753794采纳,获得10
16秒前
16秒前
优秀的树叶完成签到 ,获得积分10
16秒前
寒月完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
coco完成签到,获得积分10
22秒前
鉴衡完成签到,获得积分10
23秒前
合适秋翠发布了新的文献求助10
24秒前
Yi完成签到,获得积分10
26秒前
xiaofei应助everglow采纳,获得30
28秒前
英俊的铭应助钟兆宁采纳,获得10
31秒前
123完成签到,获得积分10
31秒前
我是老大应助yongtao采纳,获得10
32秒前
典雅的丹寒完成签到,获得积分10
34秒前
Shohan完成签到 ,获得积分10
36秒前
chen完成签到,获得积分10
36秒前
KSGGS完成签到,获得积分10
42秒前
44秒前
闪闪的梦柏完成签到 ,获得积分10
44秒前
猪猪hero应助Forest1sland采纳,获得10
46秒前
tuzhifengyin完成签到,获得积分10
47秒前
47秒前
一朵应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得30
47秒前
47秒前
47秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Superabsorbent Polymers: Synthesis, Properties and Applications 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6351127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165778
关于积分的说明 17184330
捐赠科研通 5407305
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862894
邀请新用户注册赠送积分活动 1840413
关于科研通互助平台的介绍 1689539