Thèse soutenue

Accélération des calculs en Chimie théorique : l'exemple des processeurs graphiques
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Auteur / Autrice : Gaëtan Rubez
Direction : Eric HénonMichaël Krajecki
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Info - Informatique
Date : Soutenance le 06/12/2018
Etablissement(s) : Reims
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences du Numérique et de l’Ingénieur (Reims, Marne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (CRESTIC) EA 3804 (Reims, Marne)
Jury : Président / Présidente : Laetitia Jourdan
Examinateurs / Examinatrices : Eric Hénon, Michaël Krajecki, Xavier Vigouroux, Jean-Charles Boisson, Jean-Matthieu Etancelin
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Philip Piquemal

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Nous nous intéressons à l'utilisation de la technologie manycore des cartes graphiques dans le cadre de la Chimie théorique. Nous soutenons la nécessité pour ce domaine d'être capable de tirer profit de cette technologie. Nous montrons la faisabilité et les limites de l'utilisation de cartes graphiques en Chimie théorique par le portage sur GPU de deux méthodes de calcul en modélisation moléculaire. Ces deux méthodes n’intégrerons ultérieurement au programme de docking moléculaire AlgoGen. L'accélération et la performance énergétique ont été examinées au cours de ce travail.Le premier programme NCIplot implémente la méthodologie NCI qui permet de détecter et de caractériser les interactions non-covalentes dans un système chimique. L'approche NCI se révèle être idéale pour l'utilisation de cartes graphiques comme notre analyse et nos résultats le montrent. Le meilleur portage que nous avons obtenu, a permis de constater des facteurs d'accélération allant jusqu'à 100 fois plus vite par rapport au programme NCIplot. Nous diffusons actuellement librement notre portage GPU : cuNCI.Le second travail de portage sur GPU se base sur GAMESS qui est un logiciel complexe de portée internationale implémentant de nombreuses méthodes quantiques. Nous nous sommes intéressés à la méthode combinée DFTB/FMO/PCM pour le calcul quantique de l'énergie potentielle d'un complexe. Nous sommes intervenus dans la partie du programme calculant l'effet du solvant. Ce cas s'avère moins favorable à l'utilisation de cartes graphiques, cependant nous avons su obtenir une accélération.