Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mikro ve Nanoteknoloji Anabilim Dalı

Acceleration of molecular dynamics simulation for TERSOFF2 potential through reconfigurable hardware

TERSOFF-2 potansiyelinin molecüler dinamik benzetiminin programlanabilen özel sayısal devre donanımlarıyla hızlandırılması

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 313864 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

In nanotechnology, Carbon Nanotubes systems are studied with Molecular Dynamics Simulation software programs investigating the properties of molecular structure. Computational loads are very complex in these kinds of software programs. Especially in three body simulations, it takes a couple of weeks for small number of atoms. Researchers use supercomputers to study more complex systems. In recent years, by the development of sophisticated Field Programmable Gate Array (FPGA) Technology, researchers design special purpose co-processor to accelerate their simulations. Ongoing researches show that using application specific digital circuits will have better performance with respect to an ordinary computer.In this thesis, a new special co-processor, called TERSOFF2, is designed and implemented. Resulting design is a low cost, low power and high performance computing solution. It can solve same computation problem 1000 times faster. Moreover, an optimized digital mathematical elementary functions library is designed and implemented through thesis study. All of the work about digital circuits and architecture of co-processor will be given in the related chapter. Performance achievements will be at the end of thesis.

Summary:

Nanoteknoloji alanında, Karbon nanotüp sistemlerinin moleküler yapılarının ve özelliklerinin araştırılmasında moleküler dinamik benzetim programları kullanıl-maktadır. Bu tip programların içerisinde hesaplama yükü çok yüksek yapılar bulunmaktadır. Özellikle üçlü yapıların benzeşim hesapları bir kaç yüz atom için haftalar almaktadır. Bu durumda kalan araştırmacılar daha fazla atoma sahip sistemleri araştırırken süper bilgisayarları kullanmaktadırlar. Son yıllarda program-lanabilen sayısal devre teknolojisindeki önemli gelişmeler sayesinde araştırmacılar özel sayısal devrelerden oluşmuş çözümler geliştirerek hesaplamalarını hızlandır-maktadırlar. Devam eden araştırmalar bu tarz devrelerin normal bilgisayarlara göre daha iyi başarım gösterdiğini söylemektedir.Bu tez çalışmasında TERSOFF2 adında özel bir sayısal işlemci geliştirilmiştir. Tasarlanmış yapının düşük maliyetli, düşük güç tüketimli ve yüksek başarımlı olduğu görülmüştür. Aynı bilimsel hesaplama için, yüzlerce kat hızlanma sağlanmıştır. Bu tez çalışması yapılırken moleküler dinamik benzeşim problemleri için iyileştiril-miş matematik temel fonksiyonlarının sayısal devre kütüphanesi tasarlanmış ve üretilmiştir. Bunlarla alakalı detaylı bilgiler tezin ilgili bölümlerinde verilecektir. Geliştirilen sayısal işlemcinin başarımı tezin sonunda gösterilecektir.