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Tipo do documento:	Dissertação
Título:	PMEMD-HW : simulação por dinâmica molecular usando hardware reconfigurável
Autor:	Mohr, Adilson Arthur
Primeiro orientador:	Calazans, Ney Laert Vilar
Resumo:	Sistemas de dinâmica molecular são definidos pela posição e energia das partículas que o compõe, assim como pelas interações entre estas. Tais sistemas podem ser simu-lados através de métodos matemáticos como o cálculo de forças eletrostáticas baseadas na Lei de Coulomb. Computar os estados através dos quais um sistema destes evolui, avaliando a interação de cada partícula, é tarefa computacionalmente dispendiosa, mes-mo para um número pequeno de partículas. Portanto, podem-se obter benefícios ao se aplicar técnicas específicas para acelerar tais computações. Enquanto alguns estudos propõem o uso de algoritmos diferenciados, existem os que empregam processadores especiais ou hardware personalizado, a técnica abordada nesta Dissertação. Descreve-se aqui o projeto e a prototipação de uma arquitetura de hardware com potencial para acelerar uma aplicação que computa forças eletrostáticas entre partículas não ligadas. Dá-se ênfase especificamente aos aspectos da integração entre o hardware e a aplicação-alvo empregada neste projeto, o programa PMEMD (Particle Mesh Ewald Molecular Dynamics), parte da plataforma AMBER (Assisted Model Building with Energy Refinement). Os cálculos mais onerosos deste programa foram identificados e movidos para uma implementação de hardware em FPGA, criando um co-processador específico o PMEMD-HW. A escolha de um hardware reconfigurável se deve, entre outros motivos, à facilidade de fazer evoluir o processo de projeto e obter a aceleração almejada. A principal contribuição deste trabalho é o domínio da tecnologia de uso de co-processadores de hardware para acelerar aplicações nas áreas de Biologia e Biofísica. Um protótipo funcional está disponível, utilizando uma plataforma comercial de prototipa-ção de hardware. Esta prova de conceito demonstra a viabilidade de usar com sucesso as técnicas desenvolvidas.
Palavras-chave:	INFORMÁTICA ARQUITETURA DE COMPUTADOR FPGA SIMULAÇÃO (PROGRAMAÇÃO DE COMPUTADORES)
Área(s) do CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma:	por
País:	BR
Instituição:	Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição:	PUCRS
Departamento:	Faculdade de Informáca
Programa:	Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Tipo de acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/5107
Data de defesa:	22-Mar-2010
Aparece nas coleções:	Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação

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