Folding@homeコアのリスト
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Folding@homeの分散コンピューティングプロジェクトは、FahCores(ファーコア)またはCore(コア)と呼ばれる科学的なコンピュータプログラムを使用して計算を実行する[1][2]。Folding@homeのコアは、TINKER(英語版), GROMACS, AMBER, CPMD(英語版), SHARPEN, ProtoMol, Desmond(英語版)などの計算用分子シミュレーションプログラムの修正・最適化されたバージョンに基づいている[1][3][4]。これらの種類には、それぞれ任意の識別子(Core xx)が与えられている。同じコアを様々なバージョンのクライアントで使用することができるが、コアをクライアントから分離することで、クライアントの更新なしに必要に応じて科学的手法を自動的に更新することができる[1]。
GROMACS
これらのコアは、現在プロジェクトで使用されている[1]。
- Core a7
- Windows、Linux、およびmacOSで利用可能で、利用可能な場合はAdvanced Vector Extensionsを使用することで、大幅な速度改善が可能である[5]。
- Core a8
- Windows、Linux、およびmacOS、ARMで利用可能で、Gromacs 2020.5を使用している[6]。
GPU
グラフィックス・プロセシング・ユニットのコアは、分子動力学を行うために、新しいビデオカードのグラフィックスチップを使用する。GPU Gromacs コアは Gromacs の真の移植ではなく、Gromacs の主要な要素を取り入れ、GPU機能のために強化したものである[7]。
GPU3
これらは第3世代のGPUコアで、パンデGroupが独自に開発した分子シミュレーション用のオープンライブラリであるOpenMMをベースにしている。GPU2のコードをベースにしているが、安定性と新機能が追加されている。[8]
- core 22
- OpenCLおよびCUDAを使用したAMDとNVIDIA GPU用のWindowsとLinuxに対応している(利用可能な場合)。OpenMM 7.4.2を使用している。[9]
使用されないコア
これらのコアは、時代遅れになりつつあるために引退しているか、一般的なリリースの準備ができていないため、現在プロジェクトでは使用されていない。[1]
TINKER
TINKER(英語版)は、分子力学と分子動力学のための完全かつ一般的なパッケージを備えた分子動力学シミュレーションのためのコンピュータ・ソフトウェア・アプリケーションであり、生体高分子のためのいくつかの特別な機能を備えている[10]。
- Tinker core (Core 65)
- 最適化されていない単一プロセッサコアで、AMBERコアとGromacsコアが同じタスクをはるかに高速に実行するため、これは公式に引退した。このコアは Windows、Linux、Mac で利用可能であった[11]。
GROMACS
- GroGPU (Core 10)
- Windows 上で動作する ATI series 1xxx(英語版) で利用可能。ほとんどが Gromacs ベースであるが、コアの一部が書き換えられた。 このコアは、第二世代のGPUクライアントへの移行に伴い、2008年6月6日をもって引退した。
- Gro-SMP (Core a1)
- GroCVS (Core a2)
- Gro-PS3
- SCEARD コアとしても知られているこのバリアントは、2012年11月に引退するまで Folding@Home クライアントをサポートしていた PlayStation 3 ゲームシステム用のものである[17][18]。このコアは、GPUコアと同様に暗黙の解法計算を実行するものだが、CPUコアと同様に明示的な解法計算を実行することもでき、柔軟性に欠ける高速GPUコアと柔軟性に欠ける低速CPUコアの中間的な役割を果たしていた。[19] このコアは最適化にSPEコアを使用していたが、SIMDはサポートしていなかった。
- Gromacs (Core 78)
- これはオリジナルのGromacsコアで[12]、現在はユニプロセッサ・システムクライアントのみが利用可能で、Windows、Linux、macOSをサポートしている。[20]
- Gromacs 33 (Core a0)
- Gromacs SREM (Core 80)
- GroSimT (Core 81)
- DGromacs (Core 79)
- DGromacsB (Core 7b)
- DGromacsC (Core 7c)
- Core 79に非常に似ており、2008年4月にLinuxとWindows向けにWindows、Linux、macOSの単一プロセッサクライアント向けにリリースされた。[27]
- GB Gromacs (Core 7a)
- GB Gromacs (Core a4)
- SMP2 (Core a3)
- SMP2 bigadv (Core a5)
- SMP2 bigadv (Core a6)
- a5コアの新しいバージョン。
CPMD
カー・パリネロ分子動力学法(Car-Parinello Molecular Dynamics)の略で、このコアは第一原理計算(ab-initio)の量子力学的分子動力学を実行する。力場アプローチを用いる古典的な分子動力学計算とは異なり、CPMDではエネルギー、力、運動の計算に電子の運動が含まれる。[36][37] 量子化学計算は、非常に信頼性の高いポテンシャルエネルギー面が得られる可能性があり、自然にマルチボディ相互作用を組み込むことができる。[37]
- QMD (Core 96)
SHARPEN
- SHARPEN Core[40][41]
- 2010年初頭、Vijay Pandeは「SHARPENは今のところ保留にしている。申し訳ないが、ETAはない。それをさらに推し進めるかどうかは、その時の科学的ニーズに大きく依存している」と語った。[42] このコアは標準的なF@Hコアとは異なるフォーマットを使用しており、クライアントに送信される各ワークパケットには1つ以上の「ワークユニット」(通常の定義を使用)が含まれている。
Desmond
このコアのソフトウェアは、D. E. Shaw Research(英語版)で開発された。 Desmondは、従来のコンピュータクラスタ上で生物系の高速分子動力学シミュレーションを実行する。[43][44][45][46] このコードは、新しい並列アルゴリズム[47]と数値計算技術[48]を用いて、多数のプロセッサを含むプラットフォーム上で高い性能を実現しているが[49]、単一のコンピュータ上でも実行することができる。 Desmondとそのソースコードは、大学やその他の非営利の研究機関が非商業的に利用するために無償で提供されている。
AMBER
Assisted Model Building with Energy Refinementの略で、AMBERは分子動力学のための力場のファミリーであり、これらの力場をシミュレートするソフトウェアパッケージの名前でもある。[51] AMBERはもともとカリフォルニア大学サンフランシスコ校のPeter Kollmanによって開発され、現在は様々な大学の教授によって管理されている。[52] 倍精度AMBERコアは現在SSEやSSE2で最適化されていないが[53][54]、AMBERはTinkerコアよりも大幅に高速で、Gromacsコアでは実行できない機能も追加されている。[54]
- PMD (Core 82)
- WindowsとLinuxの単一プロセッサクライアントでのみ利用可能である。[53]
ProtoMol
ProtoMol(英語版)は、分子動力学(MD)シミュレーションのためのオブジェクト指向、コンポーネントベースのフレームワークである。ProtoMolは、高い柔軟性、容易な拡張性とメンテナンス、並列化を含む高い性能要求を提供する。[55] 2009年には、Pandeグループはノーマルモード・ランジュバン・ダイナミクス(Normal Mode Langevin Dynamics)と呼ばれる補完的な新しい手法に取り組んでいたが、これは同じ精度を維持しながらシミュレーションを大幅に高速化できる可能性を秘めていた。[8][56]
- ProtoMol Core (Core b4)
- Linux x86/64およびx86 Windowsに対応している。[57]
GPU
GPU2
これらは第2世代のGPUコアである。引退したGPU1コアとは異なり、ATI CAL対応の2xxx/3xxx以降のシリーズとNVIDIA CUDA対応のNVIDIA 8xxx以降のシリーズのGPU向けのバリアントである。[58]
- GPU2 (Core 11)
- GPU2 (Core 12)
- x86 Windowsクライアントでのみ利用可能。[58]
- GPU2 (Core 13)
- x86 Windowsクライアントでのみ利用可能。[58]
- GPU2 (Core 14)
GPU3
これらは第3世代のGPUコアで、パンデ・グループが独自に開発した分子シミュレーション用のオープンライブラリであるOpenMMをベースにしている。GPU2のコードに基づき、安定性と新機能が追加されている。[8]
脚注
- 1 2 3 4 5 6 “Folding@home Project Summary”. 2019年9月15日閲覧。
- ↑ Zagen30 (2011年). “Re: Lucid Virtu and Foldig At Home”. 2011年8月30日閲覧。
- ↑ Vijay Pande (2005年10月16日). “Folding@home with QMD core FAQ” (FAQ). Stanford University. 2006年12月3日閲覧。 The site indicates that Folding@home uses a modification of CPMD allowing it to run on the supercluster environment.
- ↑ Vijay Pande (2009年6月17日). “Folding@home: How does FAH code development and sysadmin get done?”. 2009年6月25日閲覧。
- ↑ “CPU FAH core with AVX support? Mentioned a while back?” (2016年11月7日). 2017年2月18日閲覧。
- ↑ https://foldingathome.org/2020/11/24/new-client-with-arm-support/
- ↑ Vijay Pande (2011年). “ATI FAQ: Are these WUs compatible with other fahcores?” (FAQ). 2012年9月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年8月23日閲覧。
- 1 2 3 4 Vijay Pande (2009年). “Update on new FAH cores and clients”. 2011年8月23日閲覧。
- ↑ “GPU CORE22 0.0.2 coming to ADVANCED”. 2020年2月14日閲覧。
- ↑ “TINKER Home Page”. 2012年8月24日閲覧。
- ↑ “Tinker Core” (2011年). 2012年8月24日閲覧。
- 1 2 3 4 5 6 7 8 “Gromacs FAQ” (FAQ) (2007年). 2012年9月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年9月3日閲覧。
- ↑ “SMP FAQ” (FAQ) (2011年). 2012年9月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年8月22日閲覧。
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- ↑ “New release: extra-large work units” (2011年). 2011年8月28日閲覧。
- ↑ “PS3 Screenshot” (2007年). 2011年8月24日閲覧。
- ↑ “PS3 Client” (2008年). 2011年8月28日閲覧。
- ↑ “PS3 FAQ” (2009年). 2008年9月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年8月28日閲覧。
- ↑ “Gromacs Core” (2011年). 2011年8月21日閲覧。
- ↑ “Gromacs 33 Core” (2011年). 2011年8月21日閲覧。
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- ↑ “Folding Forum • View topic - Project 7600 Adv -> Full FAH”. 2020年7月18日閲覧。
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- ↑ “SHARPEN”. 2008年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年7月18日閲覧。
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