近日，在北京大學 鯤鵬昇騰科教創(chuàng)新卓越中心提供的算力支持下，由北京大學化學與分子工程學院副研究員楊立江主導的"分子模擬程序SPONGE在鯤鵬上的適配與優(yōu)化"研究課題取得重大突破。該項目依托鯤鵬處理器的高性能計算能力，成功完成了SPONGE分子動力學軟件的并行計算改造，實現(xiàn)了性能超越國際主流GPU水平及并行效率的提升，標志著我國分子動力學模擬軟件創(chuàng)新能力邁上了新臺階。
作為可廣泛應用于生物醫(yī)藥和材料科學領域強大計算工具，SPONGE的卓越性能主要體現(xiàn)在兩個方面。首先在并行效率方面，團隊利用鯤鵬處理器的多核架構和高并發(fā)性能，設計出高效的區(qū)域分解并行算法。通過鯤鵬KML數(shù)學庫，優(yōu)化SPONGE中的關鍵數(shù)學運算，提升計算密集型任務的執(zhí)行效率，使程序在多核環(huán)境下的并行效率提升至80%。
同時，在模型性能方面，鯤鵬處理器的矩陣加速計算能力提升了模型的推理速度。通過使用畢昇編譯器生成高性能的機器碼，提升模型算子性能，進而對SPONGE目前已有的深度分子模型進行優(yōu)化，使SPONGE運行速度得到了進一步的提升。經(jīng)過優(yōu)化后的SPONGE在單片鯤鵬處理器上的性能達到了國際主流GPU的102%。
基于以上優(yōu)勢，SPONGE軟件將陸續(xù)服務于高校、研究所等科研單位，推動物理學、化學、生命科學和材料科學的研究。截至目前，優(yōu)化后的SPONGE軟件已成功應用于北京昌平實驗室主導的生物大分子相互作用模擬研究，為生命科學領域的科研工作提供了強有力的工具支持。
該科研創(chuàng)新成果不僅為多個跨學科研究提供強有力的技術支撐，更展現(xiàn)了自主算力在科學計算領域的強大潛力。目前，相關代碼已通過第三方平臺部分開放，將進一步推動行業(yè)應用。未來，北京大學 鯤鵬昇騰科教創(chuàng)新卓越中心將持續(xù)深化產(chǎn)學研合作，推動更多前沿科技在國內計算平臺上的創(chuàng)新應用，為中國計算產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新注入強勁動力。
