SC25盛会,NVIDIA加速计算技术助力材料发现科学实现重大突破

## SC25 | NVIDIA 加速计算推动材料发现科学突破
SC25 大会上的众多演示和海报展示了 NVIDIA 加速计算如何推动材料发现领域的科学突破。以下是一些关键应用和成果:
"1. AI 驱动的材料设计:"
"NVIDIA 的 AI 工具和框架 (如 DeepMind 的 AlphaFold):" 这些工具能够预测蛋白质结构和材料属性,从而加速新材料的发现和设计。 "机器学习模型:" 通过分析大量数据,机器学习模型可以识别材料结构与性能之间的关系,并预测新材料的特性。 "加速模拟:" NVIDIA 的 GPU 能够加速分子动力学和第一性原理计算,从而更有效地模拟材料的结构和行为。
"2. 加速计算平台:"
"NVIDIA H100 GPU:" H100 的强大性能为材料发现研究提供了前所未有的计算能力,能够处理更复杂的模拟和更大的数据集。 "NVIDIA AI 平台:" 该平台提供了一系列工具和框架,帮助研究人员构建和部署 AI 模型,用于材料设计和发现。 "NVIDIA Omniverse 平台:" Omniverse 平台可以用于构建虚拟材料实验室,进行材料模拟和设计。
"3. 应用案例:"
"电池材料:" 研究人员使用 NVIDIA 加速计算来设计新型电池材料,以提高电池的能量密度和续航时间。 "催化剂:" 研究人员使用 NVIDIA 加

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NVIDIA Holoscan 推动实时纳米成像技术取得突破性进展,NVIDIA ALCHEMI 促进先进材料和冷却技术的发现。

本周 SC25 大会上推出的全新 NVIDIA 加速的数据处理工作流和 AI 微服务正在推动化学和材料科学发展,并为其相关研究提供支持,其成果有望应用于航空航天、能源及制造业等领域。


NVIDIA 在展台上演示了一项布鲁克海文国家实验室的工作,该实验室使用 NVIDIA Holoscan AI 传感器处理平台,实现了低于 10 纳米级分辨率的材料可视化。


另一项演示重点展示了即将上线 NVIDIA NIM 的两项微服务,它们将为批量构象搜索和批量分子动力学提供高效、高吞吐量的模拟,这是在原子级别预测和模拟材料特性所必需的流程。这两项 NIM 微服务是 NVIDIA ALCHEMI(一套面向化学和材料科学的微服务和工具包)的一部分。


布鲁克海文国家实验室利用

NVIDIA Holoscan 加速纳米级成像


布鲁克海文国家实验室正利用国家同步加速器光源 II(NSLS-II)推动材料科学研究,该设施拥有数十条光束线,帮助科学家使用强大的 X 射线源研究材料特性。


NSLS-II 研究人员正利用 NVIDIA Holoscan 平台实时对流数据进行高带宽、高吞吐量的边缘处理。Holoscan 加速处理工作流使研究人员能够近乎即时地收到有关其实验的反馈,帮助他们更高效地运行成像工作流。


提高图像处理效率不仅能为研究人员节省时间,还有助于优化 NSLS-II 这类昂贵仪器的运营成本。


ENEOS 在浸入式冷却液和

能量转换催化剂方面实现创新


ENEOS 正在将 NVIDIA ALCHEMI NIM 微服务应用于两个关键的能源应用:为新一代数据中心寻找新型浸入式冷却液,以及确定可用于氢燃料生产等过程的催化剂。


NVIDIA ALCHEMI 面向构象搜索和分子动力学的 NIM 微服务使 ENEOS 的科学家能够通过计算实验预筛选分子候选物,从而缩小选择范围,仅对最具前景的材料进行现实世界实验测试。这项优化可节省研究和开发成本,同时加速商业化进程。


通过采用 ALCHEMI,该团队发现他们可以在几周内评估大约 1000 万种液浸候选材料和 1 亿种析氧反应候选材料,效率比以前的方法至少高 10 倍。


Universal Display Corporation

推进新一代 OLED 屏幕


利用 NVIDIA ALCHEMI,Universal Display Corporation(UDC)的科研人员正在预测潜在的新型 OLED 材料的特性,以打造性能更佳、能效更高和颜色调节更精准的显示屏。


寻找合适的 OLED 材料如同大海捞针:UDC 可以为 OLED 合成的分子数量巨大,约为 10 的 100 次方。利用面向 AI 加速构象搜索的 ALCHEMI NIM 微服务,UDC 可以评估数十亿种候选分子,比传统计算方法快多达 10,000 倍。


通过在多个 NVIDIA GPU 上并行运行工作负载,UDC 团队进一步提升了速度,将模拟时间从数天缩短到数秒。


NVIDIA ALCHEMI 仅是超过 150 个 NVIDIA CUDA-X 库和框架中的一个,用于加速解决科学和工程领域的现实世界的难题。


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NVIDIA 加速计算推动材料发现科学突破 | NVIDIA 英伟达博客

发布于 2025-12-14 09:23
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