Centro Extremeño de Tecnologías Avanzadas

Los entornos de supercomputación que se soportan en el centro pueden ejecutar un gran abanico de aplicaciones. Cada entorno determina la arquitectura de las aplicaciones compatibles con él. Así por ejemplo, para que las aplicaciones que se ejecutan en el cluster GPGPU saquen el mayor rendimiento del mismo, se deben desarrollar mediante las herramientas de desarrollo CUDA.

A continuación se muestran enlaces en los que se pueden consultar recursos y listados de aplicaciones hechas en CUDA:

Si la aplicación se va a diseñar para ejecutarse en sistemas Grid, es necesario usar un middleware que coordine los distintos servicios; tales como gLite o EMI.

Se puedne consultar algunos recursos para plataformas Grid en:

Lista de aplicaciones Grid de EGI (European Grid Initiative) (También conocido como Software Marketplace).
Aplicaciones y recursos proporcionados por la agrupación SEE-Grid.
Base de datos de aplicaciones del Grid Consortium de la NGI MD-Grid.

Para el caso de la máquina de memoria compartida deberá usarse un mecanismo para distribuir la carga de trabajo entre los distintos procesadores, como MPI.

A continuación se muestra una tabla con algunas aplicaciones representativas de los entornos mencionados, clasificadas en áreas. Estas áreas definen los tipos de aplicación más frecuentes dentro de la computación de alto rendimiento.

Genómica y bioinformática

		Entorno CUDA	Entorno Grid	Compatible MPI
NVBIO	Alineamiento de secuencias	V
REACTA	Análisis de variaciones genéticas	V
SeqNFind	Secuenciamiento y comparaciones genómicas	V
SOAP3	Alineamiento optimizado para secuencias cortas	V
CUDASW++	Búsquedas en la base de datos de proteinas Smith-Waterman	V
e-Bioinfra Gateway	Portal especializado en aplicaciones genómicas		V
Warp 2D	Nuevo enfoque en alineamiento basado en patrones de referencia		V
CALnet	Uso de redes de lógica booleana para análisis de tumores		V
2d-Anaconda	Secuenciación de proteinas basada en Gaussian Kernel Convolution		V
Autodock VINA	Simulaciones de acoplamiento de proteínas		V
ClustalW-MPI	Alineamiento de proteínas que sigue un proceso de tres etapas			V
MPGAFold	Algoritmo genético paralelo para predecir estructuras secundarias de ARN			V

Dinámica de fluidos

		Entorno CUDA	Entorno Grid	Compatible MPI
Turbostream Ltd.	Simulaciones para el diseño de turbinas	V
Vratis ARAEL	Simulador de dinámica de fluidos de propósito general	V
Prometech Particleworks	Nuevo enfoque para CFD que prescinde de ciertas etapas iniciales las simulaciones	V
S3D(Sandia and Oak Ridge NL)	CFD basado en simulaciones numéricas	V
Autodesk Moldflow	Simulaciones para el diseño de componentes plásticos basados en moldes	V
CSCGF	Estudio del comportamiento de gases en micro-entornos		V
gFDS	Estudio del movimiento del humo y calor en fuegos mediante dinámica de fluidos		V
EpanetGrid	Entorno preparado para configurar simulaciones en estudios de calidad del agua		V
FEMTOOL	Estudio de dinámica de fluidos basados en modelado numérico			V
FLUENT	Modelado de flujos, turbulencias y reacciones termodinámicas en aplicaciones industriales			V
MUSPH	Simulaciones geofísicas basadas en líquidos confinados por elementos sólidos y en interacciones atmosféricas			V

Diseño Asistido por Ordenador (CAD)

		Entorno CUDA
AutoCAD Design Suite	Software de diseño 2D y 3D para diversas ramas de la industria.	V
MSC® Nastran®	Software de análisis estructural que estudia tiene en cuenta diversas propiedades de los materiales	V
Agilent ADS & EMPro	Software de diseño de sistemas electrónicos que abarca una gran cantidad de subsistemas	V
RADIOSS™	Sistema mundialmente usado en el análisis de la seguridad, resistencia y durabilidad de estructuras para su posterior diseño	V
NVIDIA Iray	Solución de réndering fotorrealista que usa la potencia GPU para aceleración y perfeccionamiento de los resultados	V

Dinámica molecular

		Entorno CUDA	Entorno Grid	Compatible MPI
CHARMM	Simulación de entornos moleculares preparado para trabajo con un número considerable de partículas	V
ESPResSo	Solución OpenSource de Dinámica Molecular orientado a experimentos físicos, químicos y bioquímicos	V
Folding@Home	Sistema de simulación del plegamiento de proteínas a escala masivamente paralela	V
LAMMPS	Un conocido sistema de simulaciones de Dinámica Molecular, con potencial para estudiar materiales, comportamientos biológicos en sistemas tanto a escala gruesa como mesoscópica	V
OpemMM	Paquete software que engloba diversas herramientas para Dimámica Molecular, compatible con diversos lenguajes y entornos	V
LAMMPS	Versión para sistemas Grid de LAMMPS		V
WISDOM	Empleo de los sistemas de EGEE para la investigación en moléculas eficientes contra la malaria		V
g-INFO	Aplicación basada en Grid a gran escala para la investigación en enfermedades derivadas de la gripe		V
SFS	Modelos computacionales para investigaciones en la miniaturización de sistemas electrónicos y mecanico-ópticos		V
CYANA	Cálculo de estructuras 3D en macromoléculas procedentes de datos de resonancias magnéticas nucleares		V
1D_H2	Estudio de la dinámica de la molécula unidimensional H2 bajo los efectos de campos electromagnéticos producidos por láser			V
SicGrowD	Estudio de la difusión del carbono en cristales de silicio			V
Nanotubi	Estudio del comportamiento de electrones en nanotubos de carbono al añadir los efectos de una fuente de voltaje			V
PAMRED	Resolución numérica de un sistema no lineal de Reacción-Difusión			V

Matemáticas

		Entorno CUDA	Entorno Grid	Compatible MPI
MATLAB Parallel Computing Toolbox	Librerías que permieten la compatibilidad GPU sobre paquete de simulación matemática Matlab	V
SCIFinance	Software de simulación financiera que convierte una serie de especifiaciones de entrada y necesiades de negicio en codigo C/C++	V
Accelereyes Arrayfire	Librería OpenSource que se integra con aplicaciones CUDA y está diseñada para facilitar la programación de sistemas GPU. Tiene interfaces con C/C++, Java, R y Fortran	V
Wolfram Mathematica	Entorno de desarrollo de aplicaciones matemáticas basado en integración numérica, altamente modular y con opciones de generar código C/C++	V
HiPLAR	Rutinas de álgebra lineal para el lenguaje R, preparadas para aceleración GPU	V
Paosim	Simulación de los efectos de un tratamiento cancerígeno mediante un modelo matemático construido en Matlab		V
GFDTD	Estudio de la tasa de absorción de radiaciones generadas por las antenas de dispositivos móviles en el cuerpo humano		V
CPM	Desarrollo de modelos de predicción basados en reconocimiento de patrones según la teoría de la aleatoriedad, para reforzar la potencia de aplicaciones de Redes Neuronales y Algoritmos Genéticos		V
GPNsim	Simulador de eventos discretos que realiza métricas de rendimiento basadas en modelos no markovianos estocásticos de redes de petri		V
LPG	Sistema que usa técnicas de búsqueda local para operaciones de Automated Planning and Scheduling		V
P-MLM	Análisis de cadenas ADN basado en un modelo multi capa (MLM)			V

Procesamiento de imagen y vídeo

		Entorno CUDA	Entorno Grid
MediaCoder NT CUDA Edition	Software para transcodificación multimedia compatible con gran cantidad de formatos y altamente configuralbe.	V
Adobe Photoshop	Programa de retoque y diseño fotográfico compatible con tecnología GPU para acelerar las operaciones	V
OctaneRender	Software de rendering para entornos arquitecturales, diseño de productos, animación 3D, etc. completamente integrado con aceleración GPU	V
Cyberlink Power Director	Software de composición de vídeo que permite añadir collages, efectos de transición avanzados, menús de disco, etc.	V
GpuCV	Se trata de una librería OpenSource de Visión por Computador acelerada por GPU.	V
MultiscaleVideoP	Caracterización estructural de materiales, donde se estudian los daños en los mismos así como su propagación.		V
GridVideo	Sistema que hace una adaptación de ficheros multimedia para hacer streaming distribuido de los mismos		V

Química computacional

		Entorno CUDA	Entorno Grid	Compatible MPI
BarraCUDA	Popular software de alineamiento de secuencias que hace uso de potencia GPU para paralelizar masivamente el alineamiento de muestras cortas de proteínas	V
GAMESS	Simulaciones químicas a partir de las condiciones ab initio de muestras cuánticas	V
LATTE	Software de Dinámica Molecular Cuántica donde se simulan efectos tales como las formaciones y rupturas de enlaces covalentes, defectos en materiales, interacciones electrostáticas, etc.	V
NWChem	Suite OpenSource de herramientas de química computacional preparada para el estudio de biomoléculas, nanoestructuras, y materiales, entre otras muchas funciones	V
PetaChem	Software de simulación de química cuantica que trabaja tanto con moléculas materiales como biológicas recientemente rediseñado para ser acelerado con CUDA	V
DeMon	Paquete software para cálculos basados en la Teoría Funcional de la Densidad		V
ADF	Paquete de funciones que proporciona multitud de métodos para cálculos en estructuras electrónicas basadas en la Teoría Funcional de la Densidad		V
SyMPoM	Aplicación diseñada para el estudio y diseño de materiales basados en polímeros		V
VENUS96	Cálculos de la trayectoria de átomos y moléculas mediante la integración de la ecuación de Hamilton en coordenadas cartesianas.			V
DLPROTEIN	Paquete de herramientas para la simulación de entornos moleculares complejos			V