| 研究課題/領域番号 |
04558036
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生体物性学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
楠見 明弘 東京大学, 教養学部, 助教授 (50169992)
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| 研究分担者 |
北村 一泰 大正製薬(株), 総合研究所, 主幹研究員
宮川 宣明 富士ゼロックス(株), 電子技術研究所, 主幹研究員
蜂巣 泉 東京大学, 教養学部, 助手 (90135533)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | 分子動力学シミュレーション / スーパーコンピュータ / 専用計算機 / カスタムIC / LSI / タンパク質 / 生体膜 / 周期的境界条件 |
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| 研究概要 |
分子動力学シミュレーション(MDS)は、タンパク質や生体膜の動的構造と機能との関係を原子レベルから研究するための、また、タンパク質工学やドラッグデザインのための必須の計算機実験法として、きわめて重要な位置を占めている。本研究の目的は、MDS専用のカスタムICを開発し、MDSの超高速化を達成すること、さらにそれを使って生体膜研究に応用することであった。
具体的には以下の開発・研究を行った。まず、(1)MDS用カスタムLSIの回路設計をおこない、(2)MDエンジン、Ewald用計算ボード、及び、ワークステーション(WS)のインターフェースのためのコントロールソフトウェアの開発、(3)LSIを並べたボードの設計、をおこなった。次に、実際の製作をおこなった。すなわち、(4)LSIのエンジニアリングサンプルの製作、(5)LSIを2個並列に並べた計算ボードの製作、である。現在、10MHzのクロックで駆動し、実効速度にして1Gflops以上が達成できた。(6)さらにこれらのボードを19枚並列に並べたシステムを製作し、12Gflopsの実効速度が達成できた。
MDエンジンを用いると、WSのレベルでスーパーコンピュータと同等の計算精度・速度でMDSができるようになった。しかも、演算コストは安価である。特に、WSでは事実上不可能であった生体高分子系の高精度MDSが可能になった。今後は、さらに大きな生体分子系への適用を可能にするために、構成分子数の上限を数十万に引き上げ、それに対応できるような計算方法を開発し速度を高めていきたい。
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