Исходное сообщение
"Компьютер для моделирования (биоинформатика)." Отправлено Isothiocyanate, 10-Янв-19 11:16
Добрый день, уважаемые форумчане! Пол года назад на специализированном форуме по молекулярной биологии в ветке биофизика/матметоды решил обсудить конфигурацию ПК для моделирования структуры и динамики белка (GROMACS 4.5, на CUDA), а так же докинга (AutoDoc)низкомолекулярных соединений к белку. Но вместо обсуждения получился монолог. Очень прошу прокомментировать и обсудить, так как возможно для этой цели буду брать/собирать БУ сервер с необходимыми видеокартами. Об этом ниже. ****** GROMACS 4.5 и выше на CUDA Для вычеслений необходимо, чтобы видеокарта обладала широкой шиной данных ( от 380 бит и больше), большим количеством шейдеров (от 512), высокой тактовой частотой памяти и ядра, большим объемом памяти с высокой частотой, но меньшим, чем для графики. Геймерские карты не подходят - у них 128 битные шины, это слишком узко. А у предназначенных для дизайна и графики - много памяти, но слабая вычислительная мощность. Видеокарты такого типа должны хорошо справляться с рассчетами преобразований Фурье, целочисленными операциями и вычислениями с плавающей запятой. Этим требованиям удовлетворяет EVGA GTX 580 (40nm) , архитектура Ферми или Коперник. Данный агрегат потребляет мощность в 600 Вт и требует установки дополнительного блока питания только для видеокарты, а так же надежной системы охлаждения, возможно водяной. Работать она будет хорошо в архитектуре Intel Потребуется процессор Core i7, материнская плата Gigabyte, 8-16 Гб ОЗУ с частотой 2400 Мгц, блок питания для компьютера от 650 Вт, жесткий диск или SSD, дисковод и переферия - по усмотрению. ОС Linux Debian 9.4 x64. Такая видеокарта, б.у. на eBay стоит вот столько - EVGA GTX 580 (590 USD - 740 USD - разные модификации новых карт с сайта производителя) https://www.ebay.com/bhp/gtx-580 А вот ее модификации, с водяным охлаждением и увеличенным объемом памяти - https://3dnews.ru/610882 Тесты в GROMACS: http://www.gromacs.org/Downloads/Installation_Instructions/G... Картинка http://www.gromacs.org/@api/deki/files/146/=gmx-4.5_DHF... Как видим по тестам она превосходит более дорогую и новую Tesla, что связано с шириной шины, и уж подавно - вычисления на ЦП. Жалко, что GROMACS не поддерживает параллельные вычисления на двух видеокартах, или я ошибаюсь? Цена такого проекта от 1500 USD до 2000 USD, это не дешево, но толька такая система способна тягаться с кластером и выдавать от 160 до 170 наносекунд динамики в GROMACS за 24 часа работы. Экономически по цене и потребляемой электроэнергии это выгоднее, чем кластер из б.у. копьютеров. Можно ли заниматься по тому же механизму докингом? Что для этого нужно? Какие еще программы можно выполнять в такой системе? У кого какие мнения или советы по данной конфигурации и ПО? Важный вопрос: Можно ли использовать не одну EVGA GTX580, а 2, в паре? Или ферму из четырех? "понимает" ли это GROMACS - в поисковиках ответа не нашел... *** Что касается наносекунд за 24 часа, то в рассмотренном примере 160 наносекунд были получены для белка с 2489 атомами в воде, общее количество атомов в системе 23569. В более простых задачах можно получить и 900 наносекунд за 24 часа. А теперь что касается рассчетов на ЦП и объема оперативной памяти. Для физических расчетов использовали многоядерные процессоры и ОЗУ с большой частотой объемом 64 Гб. Оказалось, что не столько количество ядер, сколько частота ядер и памяти а так же ее объем оказались главным фактором, определяющим производительность системы. Т.е. вся задача должна быть в ОЗУ. На производительность влияют в таком порядке следующие факторы : 1. Maximum clock frequency 2. Maximum memory bandwidth/core 3. number of cores Т.е. количество ядер конечно влияет, но не на первом месте. Детальнее об этом по ссылке https://www.comsol.ru/forum/thread/127801/cpu-comparison-for... В принципе, в данных задачах использовался объем ОЗУ 10 Гб из 64 Гб. Исходя из этого лучше брать многоядерный Xeon чем Core i7. Это так же подтверждается тестом на GROMACS. http://www.gromacs.org/@api/deki/files/146/=gmx-4.5_DHF... ***** Подобрал такие конфигурации. 1. Масштабируемый мощный вариант. Процессор - Intel Xeon E5-2630v2 x 1шт. Материнская плата - Intel S2600CP Охлаждение - Охлаждение - Башенное Performa + 3 корпусных вентилятора 120 мм Оперативная память - 32Gb DDR3 ECC Сеть - 2*1 Gbe LAN port Управление - IPMI Видеокарта - встроенная (возможно установить любую) Жесткий диск - 1*2Tb Блок питания - 1200W Корпус - Vinga Titan 950 - 1000 USD без EVGA GTX 580 Память можно поставить максимум 1600 Gb, выше нет смысла процессор не понимает. Еще можно установить 1 дополнительный многоядерный многопоточный процессор Intel Xeon E5-2630v2 и дополнительные жесткие диски. Итого 1600 USD с EVGA GTX 580. Корпус компьютера позволяет организовать хорошее охлаждение и процессора и видеокарты. 2. Бюджетный вариант. Socket 1151 1. Процессор Intel Core i3-7100 (BX80677I37100) 2. Мат плата Gigabyte GA-B250M-D3H 3. оперативная память TEAM 8 GB DDR4 2400 MHz (TPRD48G2400HC1601) или Kingston DDR4-3000 8192MB PC4-24000 HyperX Predator Black (HX430C15PB3/8) 4. SSD/HDD Western Digital Red 1TB 5400rpm 64MB WD10EFRX 3.5 SATA III или Kingston SSDNow A400 120 GB (SA400S37/120G) 5. БП Raidmax Cobra 1200W (RX-1200AE-B) 6. Корпус Vinga Titan или Zalman Z3 Black 7 кулер под процессор Deepcool Iceedge Mini FS V2.0 и еще несколько корпусных вентилятора 120 мм Итого 480 USD без EVGA GTX 580, или 1100 USD с EVGA GTX 580. У кого какие предложения, замечания , пожелания? ******** Кстати, вот сравнение видеокарт, где Radeon RX Vega 64 демонстирует лучшие характеристики по сравнению с EVGA GTX 580. (шина 2048 бит и 4096 унифицированных шейдерных блока). https://www.overclockers.ua/video/gpu/compare/452-280-353-28.../ ******** Для проведения докинга низкомолекулярных соединений (ингибиторов к ферментам, например), используют программу Autodock. Ее последняя модификация Vina:   http://vina.scripps.edu/ Сравнение Autodock 4 vs Vina: https://www.researchgate.net/post/What_is_the_major_differen... https://www.researchgate.net/post/Is_the_AutoDock_Vina_the_b... Сравнение на примере ингибитора фермента протеазы ВИЧ: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal... Технические требования к ПК/кластеру: http://vina.scripps.edu/manual.html https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4801993/ Автоконфигурируемая система MOLA: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2987878/ Я так понял, мне хватит 4-8 ядерного Xeon желательно с гипертрейдингом? Или серверной материнки с двумя ксеонами? Стоит ли брать отдельно ПК для структуры и динамики на CUDA, отдельно для докинга? Или можно совместить? Докинг можно выполнять только на ЦП, на двух ЦП, на кластере, а на видеокарте через CUDA нельзя? ********* Извиняюсь за ДЛИННОПОСТ и МНОГОБУКФ, но вопрос стоит остро и требует компетентного обсуждения... Буду признателен за любую помощь.

Ваше сообщение
Имя*:
EMail:	Для отправки новых сообщений в текущей нити на email укажите знак ! перед адресом, например, !user@host.ru (!! - не показывать email). Более тонкая настройка отправки ответов производится в профиле зарегистрированного участника форума.
Заголовок*:
Сообщение*:	> Добрый день, уважаемые форумчане! > Пол года назад на специализированном форуме по молекулярной биологии в ветке биофизика/матметоды > решил обсудить конфигурацию ПК для моделирования структуры и динамики белка (GROMACS > 4.5, на CUDA), а так же докинга (AutoDoc)низкомолекулярных соединений к белку. > Но вместо обсуждения получился монолог. > Очень прошу прокомментировать и обсудить, так как возможно для этой цели буду > брать/собирать БУ сервер с необходимыми видеокартами. Об этом ниже. > ****** > GROMACS 4.5 и выше на CUDA > Для вычеслений необходимо, чтобы видеокарта обладала широкой шиной данных ( от 380 > бит и больше), большим количеством шейдеров (от 512), высокой тактовой частотой > памяти и ядра, большим объемом памяти с высокой частотой, но меньшим, > чем для графики. Геймерские карты не подходят - у них 128 > битные шины, это слишком узко. А у предназначенных для дизайна и > графики - много памяти, но слабая вычислительная мощность. Видеокарты такого типа > должны хорошо справляться с рассчетами преобразований Фурье, целочисленными операциями > и вычислениями с плавающей запятой. Этим требованиям удовлетворяет EVGA GTX 580 > (40nm) , архитектура Ферми или Коперник. Данный агрегат потребляет мощность в > 600 Вт и требует установки дополнительного блока питания только для видеокарты, > а так же надежной системы охлаждения, возможно водяной. > Работать она будет хорошо в архитектуре Intel Потребуется процессор Core i7, материнская > плата Gigabyte, 8-16 Гб ОЗУ с частотой 2400 Мгц, блок питания > для компьютера от 650 Вт, жесткий диск или SSD, дисковод и > переферия - по усмотрению. ОС Linux Debian 9.4 x64. > Такая видеокарта, б.у. на eBay стоит вот столько - EVGA GTX 580 > (590 USD - 740 USD - разные модификации новых карт с > сайта производителя) > https://www.ebay.com/bhp/gtx-580 > А вот ее модификации, с водяным охлаждением и увеличенным объемом памяти - > https://3dnews.ru/610882 > Тесты в GROMACS: http://www.gromacs.org/Downloads/Installation_Instructions/GPUs?highlight=gpu > Картинка http://www.gromacs.org/@api/deki/files/146/=gmx-4.5_DHFR_benchmark.png > Как видим по тестам она превосходит более дорогую и новую Tesla, что > связано с шириной шины, и уж подавно - вычисления на ЦП. > Жалко, что GROMACS не поддерживает параллельные вычисления на двух видеокартах, или > я ошибаюсь? > Цена такого проекта от 1500 USD до 2000 USD, это не дешево, > но толька такая система способна тягаться с кластером и выдавать от > 160 до 170 наносекунд динамики в GROMACS за 24 часа работы. > Экономически по цене и потребляемой электроэнергии это выгоднее, чем кластер из б.у. > копьютеров. > Можно ли заниматься по тому же механизму докингом? Что для этого нужно? > Какие еще программы можно выполнять в такой системе? > У кого какие мнения или советы по данной конфигурации и ПО? > Важный вопрос: Можно ли использовать не одну EVGA GTX580, а 2, в > паре? Или ферму из четырех? > "понимает" ли это GROMACS - в поисковиках ответа не нашел... > *** > Что касается наносекунд за 24 часа, то в рассмотренном примере 160 наносекунд > были получены для белка с 2489 атомами в воде, общее количество > атомов в системе 23569. В более простых задачах можно получить и > 900 наносекунд за 24 часа. > А теперь что касается рассчетов на ЦП и объема оперативной памяти. Для > физических расчетов использовали многоядерные процессоры и ОЗУ с большой частотой объемом > 64 Гб. Оказалось, что не столько количество ядер, сколько частота ядер > и памяти а так же ее объем оказались главным фактором, определяющим > производительность системы. Т.е. вся задача должна быть в ОЗУ. На производительность > влияют в таком порядке следующие факторы : > 1. Maximum clock frequency > 2. Maximum memory bandwidth/core > 3. number of cores > Т.е. количество ядер конечно влияет, но не на первом месте. > Детальнее об этом по ссылке > https://www.comsol.ru/forum/thread/127801/cpu-comparison-for-numerical-computing?last=2016-10-19T06:31:02Z > В принципе, в данных задачах использовался объем ОЗУ 10 Гб из 64 > Гб. Исходя из этого лучше брать многоядерный Xeon чем Core i7. > Это так же подтверждается тестом на GROMACS. > http://www.gromacs.org/@api/deki/files/146/=gmx-4.5_DHFR_benchmark.png > ***** > Подобрал такие конфигурации. > 1. Масштабируемый мощный вариант. > Процессор - Intel Xeon E5-2630v2 x 1шт. > Материнская плата - Intel S2600CP > Охлаждение - Охлаждение - Башенное Performa + 3 корпусных вентилятора 120 мм > Оперативная память - 32Gb DDR3 ECC > Сеть - 2*1 Gbe LAN port > Управление - IPMI > Видеокарта - встроенная (возможно установить любую) > Жесткий диск - 1*2Tb > Блок питания - 1200W > Корпус - Vinga Titan > 950 - 1000 USD без EVGA GTX 580 > Память можно поставить максимум 1600 Gb, выше нет смысла процессор не понимает. > Еще можно установить 1 дополнительный многоядерный многопоточный процессор Intel Xeon > E5-2630v2 и дополнительные жесткие диски. Итого 1600 USD с EVGA GTX > 580. Корпус компьютера позволяет организовать хорошее охлаждение и процессора и видеокарты. > 2. Бюджетный вариант. > Socket 1151 > 1. Процессор Intel Core i3-7100 (BX80677I37100) > 2. Мат плата Gigabyte GA-B250M-D3H > 3. оперативная память TEAM 8 GB DDR4 2400 MHz (TPRD48G2400HC1601) > или Kingston DDR4-3000 8192MB PC4-24000 HyperX Predator Black (HX430C15PB3/8) > 4. SSD/HDD Western Digital Red 1TB 5400rpm 64MB WD10EFRX 3.5 SATA III > или > Kingston SSDNow A400 120 GB (SA400S37/120G) > 5. БП Raidmax Cobra 1200W (RX-1200AE-B) > 6. Корпус Vinga Titan или Zalman Z3 Black > 7 кулер под процессор Deepcool Iceedge Mini FS V2.0 и еще несколько > корпусных вентилятора 120 мм > Итого 480 USD без EVGA GTX 580, или 1100 USD с EVGA > GTX 580. > У кого какие предложения, замечания , пожелания? > ******** > Кстати, вот сравнение видеокарт, где Radeon RX Vega 64 демонстирует лучшие характеристики > по сравнению с EVGA GTX 580. (шина 2048 бит и 4096 > унифицированных шейдерных блока). > https://www.overclockers.ua/video/gpu/compare/452-280-353-280-370/ > ******** > Для проведения докинга низкомолекулярных соединений (ингибиторов к ферментам, например), > используют программу Autodock. > Ее последняя модификация Vina: http://vina.scripps.edu/ > Сравнение Autodock 4 vs Vina: > https://www.researchgate.net/post/What_is_the_major_difference_s_between_Autodock_40_and_Autodock_Vina_And_what_is_the_difference_between_adding_charges_by_AMBER_or_by_Marvin > https://www.researchgate.net/post/Is_the_AutoDock_Vina_the_best_free_molecular_docking_software_and_does_it_have_to_use_the_command_line_for_docking_in_the_AutoDock_Win_8 > Сравнение на примере ингибитора фермента протеазы ВИЧ: > https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0011955 > Технические требования к ПК/кластеру: > http://vina.scripps.edu/manual.html > https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4801993/ > Автоконфигурируемая система MOLA: > https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2987878/ > Я так понял, мне хватит 4-8 ядерного Xeon желательно с гипертрейдингом? > Или серверной материнки с двумя ксеонами? > Стоит ли брать отдельно ПК для структуры и динамики на CUDA, отдельно > для докинга? Или можно совместить? > Докинг можно выполнять только на ЦП, на двух ЦП, на кластере, а > на видеокарте через CUDA нельзя? > ********* > Извиняюсь за ДЛИННОПОСТ и МНОГОБУКФ, но вопрос стоит остро и требует компетентного > обсуждения... > Буду признателен за любую помощь.
	Введите код, изображенный на картинке: