Aidan P. Thompson H. Metin Aktulga Richard Berger Dan S. Bolintineanu W. Michael Brown Paul S. Crozier et al

초록

2004년에 오픈소스 코드로 공개된 전통적인 분자 동역학 시뮬레이터인 LAMMPS는 원자 크기에서 메조스케일, 연속체 영역에 이르기까지 다양한 길이 척도에서 재료의 입자 기반 모델링에 널리 사용되는 도구로 자리 잡았다. LAMMPS의 인기가 높은 이유는 다양한 재료에 적합한 입자 간 상호작용 모델을 제공하며, 단일 CPU 코어부터 최신 가속기 탑재 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 다양한 플랫폼에서 실행 가능할 뿐만 아니라, 사용자가 입력 스크립트를 통해 또는 새로운 원자 간 퍼텐셜, 제약 조건, 진단 도구, 기타 모델 구현에 필요한 기능을 직접 코드로 추가함으로써 시뮬레이션 세부 사항을 직접 제어할 수 있기 때문이다. 이러한 특성 덕분에 수백 명의 연구자들이 LAMMPS에 새로운 기능을 기여하였으며, 2004년 당시 약 5만 줄의 코드에서 시작한 LAMMPS는 오늘날 약 100만 줄의 코드로 성장하였다. 본 논문에서는 LAMMPS에서 사용하는 몇 가지 핵심 알고리즘과 사용자 및 개발자 모두에게 유연성을 제공한 설계 전략을 설명한다. 또한 이러한 유연성 덕분에 구현된 최신 기능들—동적 로드 밸런싱, 실시간 시각화, 자성 스핀 동역학 모델, 그리고 고정밀 양자역학 수준의 머신러닝 기반 원자 간 퍼텐셜—에 대해 강조한다.