分子动力学计算
分子动力学是一门结合物理,数学和化学的综合技术。分子动力学是一套分子模拟方法,该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动,以在由分子体系的不同状态构成的。西安扬芯提供的分子动力学软件主要包括LAMMPS,Gromacs, NAMD等
西安扬芯根据用户研究方向提供相应的计算模拟环境及相应的软件,与此同时基于不同的硬件进行优化,提高并行计算的效率。
LAMMPS软件由美国Sandia国家实验室开发,以GPL license发布,即开放源代码且可以免费获取使用,这意味着使用者可以根据自己的需要自行修改源代码。LAMMPS软件具有良好的并行扩展性,支持大规模并行计算需求。LAMMPS可以支持包括气态,液态或者固态相形态下、各种系综下、百万级的原子分子体系,并提供支持多种势函数。GROMACS是用于研究生物分子体系的分子动力学程序包。它可以用分子动力学、随机动力学或者路径积分方法模拟溶液或晶体中的任意分子,进行分子能量的最小化,分析构象等。它的模拟程序包包含GROMACS力场(蛋白质、核苷酸、糖等),研究的范围可以包括玻璃和液晶、到聚合物、晶体和生物分子溶液。GROMACS是一个功能强大的分子动力学的模拟软件,其在模拟大量分子系统的牛顿运动方面具有极大的优势。
NAMD(NAnoscale Molecular Dynamics)是用于在大规模并行计算机上快速模拟大分子体系的并行分子动力学代码。NAMD用经验力场,如Amber,CHARMM和Dreiding,通过数值求解运动方程计算原子轨迹。在进行并行计算中采用了Load Balancing方法,给每个CPU分配相同的计算量使得计算不irregular,在计算时通过监控每个处理器的速度和运算量来分配。软件原理经典,操作简单。经典的md,以及用多种方法计算自由能和SMD模拟。
CPMD Car-Parrinello Molecular Dynamics(简称CPMD)是一种第一原理分子动力学的方法,该方法利用了赝势、平面波基矢和密度泛函理论(DFT)对原子(分子)间作用力进行计算。VMD是一款分子模拟做图软件,使用简便,上手容易,可与amber,NAMD,GROMACS等软件搭配使用。