圖 1 – 藥物研究與發(fā)現(xiàn)過程中使用的分子動力學(xué)計算

從性能上看,雪湖科技Yaddle MD FPGA分子動力學(xué)專用引擎運(yùn)行在Alveo加速器卡上,比僅用CPU的分子動力學(xué)軟件方案高近50倍,比使用GPU加速的分子動力學(xué)軟件方案高兩倍,如圖 2所示。與此同時,F(xiàn)PGA 的功耗僅為CPU的2/3, GPU 的2/9,為此使得Yaddle MD每度電可以提供的模擬量是CPU的近100倍,GPU的近10倍。

圖 2 –雪湖科技Yaddle MD FPGA分子動力學(xué)專用引擎與競爭解決方案相比,性能更高且能耗更低

自適應(yīng)Alveo 加速器卡的價值

由于復(fù)雜算法演進(jìn)的速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了芯片的設(shè)計周期,因此功能固定的 GPU和ASIC 器件無法跟上發(fā)展節(jié)奏?;谫愳`思16nm UltraScale架構(gòu)而構(gòu)建的賽靈思 Alveo 加速器卡,專為滿足瞬息萬變的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心需求而設(shè)計,面向機(jī)器學(xué)習(xí)推斷、視頻轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)庫搜索和分析等常見工作負(fù)載,可提供比 CPU 高達(dá) 90 倍的性能。

Alveo U200 加速器卡

Alveo 加速器卡為打造Yaddle MD提供了獨(dú)特的可重配置加速功能,不僅能夠支持其靈活適應(yīng)算法的持續(xù)優(yōu)化,而且還能在支持任意類型工作負(fù)載的同時,降低總擁有成本。

Yaddle MD借助Alveo U200 加速器卡實(shí)現(xiàn)了超高性能的FPGA 分子動力學(xué)算法,能夠執(zhí)行非常復(fù)雜的計算?;趩螐?Alveo 卡,Yaddle MD就可實(shí)現(xiàn)比使用CPU 和 GPU 處理器更高的性能,提供此前只有超級計算機(jī)才能提供的強(qiáng)大算力,從而可以大幅加速生物分子的動力學(xué)模擬速度。

借助Yaddle MD ,助力用戶可以實(shí)現(xiàn):

在單片F(xiàn)PGA 上實(shí)現(xiàn)完整的分子動力學(xué)計算,從而釋放大量CPU資源實(shí)現(xiàn)原子間相互作用的分布式式流水線計算,顯著提高計算性能編碼原子之間的鍵合信息,并在實(shí)時計算過程中對其進(jìn)行解碼通過工具集為常用的分子動力學(xué)軟件和其他分析工具(包括格式轉(zhuǎn)換)提供兼容性支持

盛楠博士表示:“高性能是確保分子動力學(xué)計算高效和精準(zhǔn)的關(guān)鍵,雪湖科技基于Alveo 的高性能分子動力學(xué)專用引擎,不僅能為客戶節(jié)省大量時間成本,而且讓基于動力學(xué)的藥物設(shè)計由不可能變?yōu)榭赡堋薄?/p>

目前,雪湖科技的 Yaddle MD引擎已經(jīng)開始通過阿里云提供MD加速服務(wù),其基于 Alveo 卡的加速方案也正在小規(guī)模對外開發(fā)測試中。與此同時,雪湖科科技的創(chuàng)新步伐還在繼續(xù),其計劃未來將通過多個Alveo設(shè)備結(jié)合的形式繼續(xù)擴(kuò)展仿真能力,進(jìn)一步為分子動力學(xué)計算應(yīng)用提速并擴(kuò)大吞吐量。

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