超級(jí)計(jì)算機(jī)在藥物制造的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)原子運(yùn)動(dòng)模擬

據(jù)IT media網(wǎng)報(bào)道， 日本理化研究所18日宣布已開發(fā)出專用于模擬水分子和蛋白質(zhì)等運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)MDGRAPE-4A，每秒可實(shí)現(xiàn)大約1300萬(wàn)億次（1.3 petaflops）計(jì)算。

MDGRAPE-4A實(shí)現(xiàn)了包括蛋白質(zhì)，藥物和水分子在內(nèi)的總共10萬(wàn)個(gè)原子的運(yùn)動(dòng)模擬，理化研究所稱它“擴(kuò)大了藥物制造的可能性”。

用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行藥物制造的優(yōu)勢(shì)在于，不用實(shí)際合成藥物也能僅通過(guò)結(jié)構(gòu)式研究蛋白質(zhì)的相互作用和結(jié)構(gòu)變化。

理化研究所研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了專門用于計(jì)算原子之間作用力的算法和專用硬件，專用計(jì)算機(jī)采用了開放源代碼體系結(jié)構(gòu)“ RISC-V”，“ MDGRAPE-4A是世界上第一個(gè)基于RISC-V的實(shí)用大規(guī)模系統(tǒng)”。

據(jù)悉，普通的超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬10萬(wàn)個(gè)原子在100微秒間的運(yùn)動(dòng)需要1年零三個(gè)月，而MDGRAPE-4A將這個(gè)期間縮短到了三個(gè)月。速度提升的原因除了超級(jí)計(jì)算機(jī)性能提升外，還因?yàn)镸DGRAPE-4A將專用計(jì)算電路和通用計(jì)算合并到了SoC中，解決了在通用計(jì)算機(jī)中計(jì)算速度拖后腿的問(wèn)題。

理化研究所稱，目前開發(fā)出統(tǒng)籌硬件和軟件共同解決分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算問(wèn)題系統(tǒng)的只有美國(guó)的D.E.Shaw研究所和理化研究所，“今后也將繼續(xù)探究已有技術(shù)對(duì)人工智能的應(yīng)用以及專用電路與通用電路相結(jié)合大型系統(tǒng)的研發(fā)”。