Química Computacional: Por que as GPUs são usadas com tanta freqüência na dinâmica molecular?

I'm não sou especialista em informática, por isso vou responder a esta pergunta como um (bio)químico computacional.

I'm assumindo que você sabe aproximadamente como as GPUs funcionam. Em essência, eles podem realizar um grande número de um determinado tipo de cálculo muito rapidamente e em um grande pedaço. Eles são pobres para cálculos sequenciais, nos quais as CPUs são boas, mas são fantásticas para lidar com problemas muito maiores. Uma boa analogia é que uma CPU é como um carro e uma GPU é como um Boeing 747; você dirige um carro para se locomover na sua cidade, mas se você quiser ir da China para a US....

Então como isso ajuda os químicos computacionais? Muito simplesmente, os programas de dinâmica molecular seguem um algoritmo definido:
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1. Li>Pesquisa de pares locais>Li>Pesquisa de pares não-locaisLi>Forças de ligaçãoLi>Forças não-locaisLi>Interacçõesoulombic usando o método Particle Mesh EwaldLi>IntegraçãoLi>Constraints/ol>p>Passos 3-7 são iterados a cada passo MD, e os passos 1+2 são incluídos a cada e.Por exemplo, 20 iterações.

I utilizei o negrito para o passo 4 - Forças não ligadas. Isto porque, em termos de requisitos de processamento, este é de longe o passo mais caro no algoritmo. Ao entregar esta etapa para a GPU, a CPU pode continuar com o processamento das outras etapas e os cálculos MD são grandemente melhorados.

Os detalhes reais da entrega são muitas vezes complicados e podem ser adaptados pelo usuário. Se você está realmente interessado então há mais detalhes aqui:
GPU acceleration.