北京大学 鲲鹏昇腾科教创新卓越中心突破：自主创新软件SPONGE性能超越国际主流GPU方案

　　近日，在北京大学 鲲鹏昇腾科教创新卓越中心提供的算力支持下，由北京大学化学与分子工程学院副研究员杨立江主导的"分子模拟程序SPONGE在鲲鹏上的适配与优化"研究课题取得重大突破。该项目依托鲲鹏处理器的高性能计算能力，成功完成了SPONGE分子动力学软件的并行计算改造，实现了性能超越国际主流GPU水平及并行效率的提升，标志着我国分子动力学模拟软件创新能力迈上了新台阶。

　　作为可广泛应用于生物医药和材料科学领域强大计算工具，SPONGE的卓越性能主要体现在两个方面。首先在并行效率方面，团队利用鲲鹏处理器的多核架构和高并发性能，设计出高效的区域分解并行算法。通过鲲鹏KML数学库，优化SPONGE中的关键数学运算，提升计算密集型任务的执行效率，使程序在多核环境下的并行效率提升至80%。

　　同时，在模型性能方面，鲲鹏处理器的矩阵加速计算能力提升了模型的推理速度。通过使用毕昇编译器生成高性能的机器码，提升模型算子性能，进而对SPONGE目前已有的深度分子模型进行优化，使SPONGE运行速度得到了进一步的提升。经过优化后的SPONGE在单片鲲鹏处理器上的性能达到了国际主流GPU的102%。

　　基于以上优势，SPONGE软件将陆续服务于高校、研究所等科研单位，推动物理学、化学、生命科学和材料科学的研究。截至目前，优化后的SPONGE软件已成功应用于北京昌平实验室主导的生物大分子相互作用模拟研究，为生命科学领域的科研工作提供了强有力的工具支持。

　　该科研创新成果不仅为多个跨学科研究提供强有力的技术支撑，更展现了自主算力在科学计算领域的强大潜力。目前，相关代码已通过第三方平台部分开放，将进一步推动行业应用。未来，北京大学 鲲鹏昇腾科教创新卓越中心将持续深化产学研合作，推动更多前沿科技在国内计算平台上的创新应用，为中国计算产业的自主创新注入强劲动力。