Performance of MD-Algorithms on hybrid systems-on-chip Nvidia Tegra K1 & X1

V. Nikolskiy; V. Vecher; V. Stegailov

doi:10.1007/978-3-319-55669-7_16

Публикации

?

Performance of MD-Algorithms on hybrid systems-on-chip Nvidia Tegra K1 & X1

P. 199–211.

Никольский В. П., Вечер В. С., Стегайлов В. В.

In this paper we consider the efficiency of hybrid systemson-a-chip for high-performance calculations. Firstly, we build Roofline performance models for the systems considered using Empirical Roofline Toolkit and compare the results with the theoretical estimates. Secondly, we use LAMMPS as an example of the molecular dynamic package to demonstrate its performance and efficiency in various configurations running on Nvidia Tegra K1 & X1. Following the Roofline approach, we attempt to distinguish compute-bound and memory-bound conditions for the MD algorithm using the Lennard-Jones liquid model. The results are discussed in the context of the LAMMPS performance on Intel Xeon CPUs and the Nvidia Tesla K80 GPU.

Язык: английский

DOI

Ключевые слова: ARM Kepler GPU LAMMPS Maxwell Roofline

В книге

Supercomputing. RuSCDays 2016. Communications in Computer and Information Science. Revised Selected Papers.

Vol. 687. , Springer, 2016.

Scaling Up Molecular Hydrodynamics of Non-Laminar Flows with GPU-Aware MPI

Khnkoian G., Галигеров В. С., Grishichkin Y. и др., , in: Parallel Computational Technologies, 19th International Conference, PCT 2025, Moscow, Russia, April 8–10, 2025, Revised Selected Papers. (CCIS, volume 2891)Vol. 2891.: Springer, 2026. P. 532–545.

Добавлено: 19 мая 2026 г.

Towards performance analysis of GPU-aware MPI over Angara interconnect

Ismagilov T., Mukosey A., Смирнов Ф. А. и др., International Journal of High Performance Computing Applications 2026 Vol. 40 No. 2 P. 240–253

Добавлено: 7 мая 2026 г.

Russian Supercomputing Days: Proceedings of the International Conference

M.: Max press, 2025.

Добавлено: 12 сентября 2025 г.

GPU-based molecular dynamics of fluid flows: Reaching for turbulence

Pavlov D., Галигеров В. С., Kolotinskii D. и др., International Journal of High Performance Computing Applications 2024 Vol. 38 No. 1 P. 34–49

Добавлено: 18 июля 2023 г.

PIConGPU on Desmos Supercomputer: GPU Acceleration, Scalability and Storage Bottleneck

Pugachev L., Umarov I., Popov V. и др., , in: Supercomputing: 8th Russian Supercomputing Days, RuSCDays 2022, Moscow, Russia, September 26–27, 2022, Revised Selected PapersVol. 13708.: Springer, 2022. P. 290–302.

Добавлено: 16 мая 2023 г.

Performance Analysis of GPU-Based Code for Complex Plasma Simulation

Kolotinskii D., Alexei Timofeev, , in: Supercomputing: 8th Russian Supercomputing Days, RuSCDays 2022, Moscow, Russia, September 26–27, 2022, Revised Selected PapersVol. 13708.: Springer, 2022. P. 276–289.

Добавлено: 16 мая 2023 г.

HEDGE: Highly accurate GPU-powered protein-protein docking pipeline

Ermak T., Shehovtsov A., Яковлев П. А., , in: MATHEMATICAL MODELING AND HIGH-PERFORMANCE COMPUTING IN BIOINFORMATICS, BIOMEDICINE AND BIOTECHNOLOGY (MM-HPC-BBB-2018). The 3rd International Symposium.: Novosibirsk: Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН, 2018. P. 1–1.

Добавлено: 24 сентября 2021 г.

Алгоритмы локальной минимизации силового поля для трехмерного представления макромолекул

Аникин А. С., Большакова О. А., Гасников А. В. и др., Журнал вычислительной математики и математической физики 2019 Т. 59 № 12 С. 2060–2076

Большинство проблем структурной вычислительной биологии требуют решения задачи минимизации энергетической функции (силового поля), определенной на геометрии молекулы. Это позволяет определять свойства молекул, предсказывать правильное положение белковых цепей, находить лучшую состыковку молекул при предсказании комплексообразования (докинге), проверять гипотезы относительно белкового дизайна и решать многие другие задачи, возникающие при современной разработке лекарственных средств. В случае низкомолекулярных соединений ...

Добавлено: 24 сентября 2021 г.

GPU-accelerated molecular dynamics: State-of-art software performance and porting from Nvidia CUDA to AMD HIP

Кондратюк Н. Д., Никольский В. П., Pavlov D. и др., International Journal of High Performance Computing Applications 2021 Vol. 35 No. 4 P. 312–324

Добавлено: 25 июня 2021 г.

Improve Method Using Spatial Fast Filters and GPU to Detection of Parcels of Land in Satellite Images for Cadaster Purposes

Cadena L., Cadena F., Легалов А. И. и др., , in: Proceedings of The World Congress on Engineering and Computer Science 2018, 23-25 October, 2018. San Francisco, USAVol. 1.: Newswood Limited, 2018. P. 453–458.

Добавлено: 31 октября 2020 г.

GPU Acceleration of Four-Site Water Models in LAMMPS

Никольский В. П., Стегайлов В. В., , in: Parallel Computing: Technology Trends.: IOS Press, 2020. P. 565–573.

Добавлено: 27 марта 2020 г.

Запоздалая коллизия. К истории одной семантической неопределенности

Парамонов А. А., Философский журнал 2018 Т. 11 № 4 С. 59–74

В статье проводится анализ одного исторического казуса, на который в свое время обратил внимание английский физик-теоретик и историк науки Джулиан Барбур. Это событие относится к началу XIX в., к первым этапам создания Общей теории относительности, когда Альберт Эйнштейн формулирует ставший знаменитым «принцип Маха», полагая, что тем самым выражает идеи Эрнста Маха об «относительности инерции». Казус состоит ...

Добавлено: 1 сентября 2019 г.

Implementation of an XSL block cipher with MDS-matrix linear transformation on NVIDIA CUDA

Фомин Д. Б., Математические вопросы криптографии 2015 Vol. 6 No. 2 P. 99–108

Рассматриваются вопросы, связанные с реализацией на NVIDIA GPU блочного шифра типа XSL над конечным полем с MDS-матрицей линейного преобразования. Проводится сравнение полученных результатов с другими блочным шифрами ...

Добавлено: 4 мая 2019 г.

A timing attack on CUDA implementations of an AES-type block cipher

Фомин Д. Б., Математические вопросы криптографии 2016 Vol. 7 No. 2 P. 121–130

Предлагается атака на реализацию блочного шифра типа AES на процессорах CUDA, основанная на времени выполнения шифрования. Эксперименты показали, что можно найти секретный 128-битовый ключ AES по шифрованию 2^32 подобранных блоков открытого текста. Этот подход применим к AES с ключами других размеров и, более того, к любому блочному шифру, в котором линейное преобразование состоит из линейных преобразований двух типов, ...

Добавлено: 4 мая 2019 г.

Deploying Elbrus VLIW CPU Ecosystem for Materials Science Calculations: Performance and Problems.

Стегайлов В. В., Тимофеев А. В., , in: Supercomputing. RuSCDays 2018. Communications in Computer and Information Science, vol 965. Springer, Cham.: Springer, 2019. P. 543–553.

Добавлено: 10 марта 2019 г.

Promising Compilation to ARMv8 POP

Подкопаев А. В., Lahav O., Vafeiadis V., , in: 31st European Conference on Object-Oriented Programming, {ECOOP} 2017Vol. 74.: Dagstuhl: Schloss Dagstuhl--Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2017. Ch. 22 P. 1–28.

Добавлено: 24 декабря 2018 г.

GPU-Accelerated Population Annealing Algorithm: Frustrated Ising Antiferromagnet on the Stacked Triangular Lattice

Borovský M., Weigel M., Barash L.Yu. и др., EPJ Web of Conferences 2016 Vol. 108 P. 02016-p.1–02016-p.6

Добавлено: 31 января 2018 г.

GPU-accelerated molecular dynamics: Energy consumption and performance

Вечер В. С., Никольский В. П., Стегайлов В. В., , in: Supercomputing. RuSCDays 2016. Communications in Computer and Information Science. Revised Selected Papers.Vol. 687.: Springer, 2016. P. 78–90.

Energy consumption of hybrid systems is an actual problem of modern high-performance computing. The trade-off between power consumption and performance becomes more and more prominent. In this paper, we discuss the energy and power efficiency of two modern hybrid minicomputers Jetson TK1 and TX1. We use the Empirical Roofline Tool to obtain peak performance data ...

Добавлено: 31 мая 2017 г.