Perbandingan Metode Integrasi Velocity Verlet Dan Predictor-corrector Pada Molecular Dynamics Secara Serial Dan Paralel

Abstract

Abstrak Dinamika molekuler adalah suatu metode simulasi komputer yang mempresentasikan interaksi antara atom dan molekul selama periode waktu tertentu. Simulasi dinamika molekuler menggunakan besaran percepatan dan kecepatan partikel untuk menentukan posisi pergerakan partikel. Pada penelitian sebelumnya, simulasi dinamika molekuler biasa dilakukan dengan menggunakan metode Velocity Verlet dan Predictor-Corrector. Simulasi dinamika molekuler memerlukan waktu komputasi yang lama karena jumlah partikel yang sangat banyak. Oleh karena itu pada penelitian tugas akhir ini, digunakan metode Velocity Verlet dan Predictor-Corrector yang dijalankan secara paralel menggunakan Compute Unified Device Architecture (CUDA) yang bertujuan untuk mengurangi waktu komputasi. Dengan menjalankan simulasi paralel dengan CUDA, simulasi dinamika molekuler menggunakan metode Velocity Verlet dan Predictor-Corrector berjalan lebih cepat secara paralel dibandingkan dengan dijalankan secara serial di CPU dengan total speedup mencapai 2.9 kali lebih cepat. Kata Kunci: CUDA, Dinamika Molekuler, Predictor-Corrector, Velocity Verlet. Abstract Molecular dynamics is a computer simulation method that presents interactions between atoms and molecules over a certain period of time. Molecular dynamics simulations use the amount of acceleration and particle velocity to determine the position of the particle's movement. In previous studies, molecular dynamics simulations are usually done using the Velocity Verlet and Predictor-Corrector methods. Molecular dynamics simulation requires a long computational time because of the large number of particles. Therefore, in this final project, Velocity Verlet and Predictor-Corrector methods are run in parallel using Compute Unified Device Architecture (CUDA) which aims to reduce computing time. By running parallel simulations with CUDA, molecular dynamics simulations using the Velocity Verlet and Predictor-Corrector methods run faster in parallel than those run serially on the CPU with a total speedup reaching 2.9 times faster. Keywords: CUDA, Molecular Dynamics, Predictor-Corrector, Velocity Verlet.