Molecular dynamics simulations are very compute-intensive tasks. In order to speed them up, massive parallelization for the force calculation is necessary. Verlet Lists are a data structure capable of reducing the naively seen quadratic computational complexity to a linear one. A library that solves the force calculation of these simulations is the C++ template library AutoPas [GST + 19]. It includes many different approaches for this problem and automatically chooses the fastest one of them for the current state of the system at run time. This thesis extends AutoPas by adding several new approaches. All of them are built on the idea of Verlet Lists and are parallelized using OpenMP 4.5. Small parts of the library are refactored to prepare it for these new algorithms. The new approaches are tested on their Time to Solution and Strong Scaling behavior for different simulation settings on two different platforms. They are compared to an existing solution, and it is shown that they outperform it on many occasions.      «

Molecular dynamics simulations are very compute-intensive tasks. In order to speed them up, massive parallelization for the force calculation is necessary. Verlet Lists are a data structure capable of reducing the naively seen quadratic computational complexity to a linear one. A library that solves the force calculation of these simulations is the C++ template library AutoPas [GST + 19]. It includes many different approaches for this problem and automatically chooses the fastest one of them for...     »

Molekulardynamiksimulationen sind sehr rechenintensive Programme. Um sie zu beschleunigen ist eine starke Parallelisierung der Kraftberechnung erforderlich. Verlet Listen sind eine Datenstruktur die fähig ist, den naiv gesehen quadratischen Rechenaufwand auf einen linearen zu reduzieren. Eine Bibliothek, die die Kraftberechnung für diese Simulationen löst, ist die C++ template Bibliothek AutoPas. Sie umfasst viele unterschiedliche Lösungsansätze für dieses Problem und wählt zur Laufzeit automatisch den Schnellsten für den aktuellen Zustand des Systems aus. Diese Arbeit erweitert AutoPas um einige neue Lösungsansätze. All diese bauen auf der Idee von Verlet Listen auf und werden mit OpenMP 4.5 parallelisiert. Kleine Teile der Bibliothek werden umstrukturiert um sie auf diese neuen Algorithmen vorzubereiten. Die neuen Lösungsansätze werden auf ihre Schnelligkeit und starke Skalierbarkeit in verschiedenen Simulationsumgebungen auf zwei verschiedenen Plattformen getestet. Sie werden mit einer existierenden Lösung verglichen und es wird gezeigt, dass sie diese in vielen Fällen übertreffen.      «

Molekulardynamiksimulationen sind sehr rechenintensive Programme. Um sie zu beschleunigen ist eine starke Parallelisierung der Kraftberechnung erforderlich. Verlet Listen sind eine Datenstruktur die fähig ist, den naiv gesehen quadratischen Rechenaufwand auf einen linearen zu reduzieren. Eine Bibliothek, die die Kraftberechnung für diese Simulationen löst, ist die C++ template Bibliothek AutoPas. Sie umfasst viele unterschiedliche Lösungsansätze für dieses Problem und wählt zur Laufzeit automati...     »