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Amber

STATUS

[2017/10/26]
ピックアップ情報:NVIDIA Tesla V100 による AMBER16 ベンチマーク結果を掲載しました。

[2015/07/10]
NVIDIA® Tesla® K40・K80を4基搭載したサーバーにてAmber 14 GPUベンチマークを取得しました。

[2015/02/13]
Amberのための便利ツール Solution plus for AMBER の情報をアップしました。

[2015/01/16]
計算化学コンサルティング・受託計算サービス・セミナー を開始しました。

[2014/04/18]
Amberの最新versionであるAmber14がリリースされました。HPCシステムズでは早速ビルド検証を開始しています。以下は ambermd.org ( http://ambermd.org/ ) に掲載されているAmber14の変更点の和訳はこちらをご参照ください。

[2013/11/12]
Amber入門者向けのセミナーを開始しました。

[2013/1/7]
NVIDIA® Tesla® K10を2基搭載したサーバーにてAmber 12 GPUベンチマークを取得しました。

[2012/11/26]
Amber12 ユーザーマニュアルの配布を開始しました。

[2012/10/05]
インテル® Xeon® E5-2690搭載8ノードクラスターにてAmber12のベンチマークを取得しました。

[2012/04/17]
HPCシステムズでは、神戸大学教授 田中成典先生を中心としたAMBER研究会と、株式会社サイエンスハウスを含む皆様と連携してAMBERの最新情報を発信します。講習会の予定も順次発表していく予定です。

[2012/04/05]
Amberの最新versionであるAmber12がリリースされました。以下はAmber.orgに掲載されているAmber12の変更点の和訳はこちらをご参照ください。

[2012/03/07]
新世代CPU インテル® Xeon® プロセッサー E5-2600シリーズにてAVXを適用したベンチマーク結果をご報告します。詳細はこちらをご参照ください。

[2010/04/25]
Amber11がリリースされました。追加された機能の詳細はこちらをご参照ください。

[2008/10月]
Amber10がリリースされました。追加された機能の詳細はこちらをご参照ください。

[2006/3月]
Amber9がリリースされました。

Amberとは

Amberは生体分子シミュレーションソフトウェアのひとつで、タンパク質の構造解析など世界中で広く使われています。創薬、材料、細胞など限りない可能性を秘めています。Amberの名前はAssisted Model Building with Energy Refinementの頭文字からとられています。ニュートンの古典力学に基づく分子動力学 (Molecular Dynamics,MD) 法による分子シミュレーションを行う上で必要なプログラムの総称です。用途で大別して入力準備プログラム、シミュレーションプログラム、結果解析プログラムから構成されています。また、AmberにおけるGeneralized BornおよびPMEMDシミュレーションは、CUDA対応GPUを用いて高速化されてきました。

HPCシステムズは Amberのベンチマークテスト、Amberに最適な計算機システム構築サービス、Amberライセンスをお取扱いしています。お気軽にお問い合わせください。

目次

Amberの特長

機能紹介

関連情報

ピックアップ情報:NVIDIA Tesla V100 による AMBER16 ベンチマーク結果

PME-Cellulose_NPT on V100s PCIe PME-Cellulose_NPT on V100s SXM2
AMBER16-BMT-Tesla-V100-PCIe-01 AMBER16-BMT-Tesla-V100-SXM2-01
PME-Cellulose_NVE on V100s PCIe PME-Cellulose_NVE on V100s SXM2
AMBER16-BMT-Tesla-V100-PCIe-02 AMBER16-BMT-Tesla-V100-SXM2-02
PME-FactorIX_NPT on V100s PCIe PME-FactorIX_NPT on V100s SXM2
AMBER16-BMT-Tesla-V100-PCIe-03 AMBER16-BMT-Tesla-V100-SXM2-03
PME-FactorIX_NVE on V100s PCIe PME-FactorIX_NVE on V100s SXM2
AMBER16-BMT-Tesla-V100-PCIe-04 AMBER16-BMT-Tesla-V100-SXM2-04

ベンチマーク情報

Amberの特長

溶媒理論3D-RISMとハミルトニアンレプリカ交換法が実装されたことで、計算の精密さが増し、かつより大規模な系での計算が可能となりました。また、構造立脚型の創薬に用いられています。細胞内の環境を再現し、結合自由エネルギーを定量的に求めることができます。GAUSSIANとの連携も可能です。

Amberの基本機能

Amber14の変更点

・シミュレーションを準備・解析するための手続きの改善
 Improved workflow for setting up and analyzing simulations
・cpptrajの機能拡張。Grid Inhomogenous Solvent Theory (GIST) の導入
 Greatly expanded cpptraj functionality, including support for the Grid Inhomogenous Solvent Theory (GIST)
・新しい半経験的Born-Oppenheimer分子動力学法 (SEBOMD) 機能
 New capability for semi-empirical Born-Oppenheimer molecular dynamics (SEBOMD)
・熱力学的積分法による絶対自由エネルギー差計算のための新しい手法
 A new method to compute absolute free energy changes using a thermodynamic integration scheme (EMIL)
・多次元レプリカ交換分子動力学法 (sander, pmemd, pmemd.cuda)
 Multi-dimensional Replica Exchange molecular dynamics in sander, pmemd, and pmemd.cuda.
・可能な限りピアツーピア通信を利用することで並列性能とスケーラビリティが大幅に向上 (pmemd.cuda)
 Improved performance for pmemd.cuda and vastly improved parallel performance and scaling, using peer-to-peer communications when available.
・リファレンスマニュアルの再編成
 Completely reorganized Reference Manual
・scaled分子動力学法の実装 (sander, pmemd)
 Implementation of scaled Molecular Dynamics in sander and pmemd
・QM/MM計算において、アダプティブ法によるQM領域に対応
 QM/MM calculations can have adaptive quantum regions
・Adaptive buffered force-mixing QM/MM法
 Adaptive buffered force-mixing QM/MM calculations can be run
・implicit溶媒モデルや露わな溶媒におけるpH一定の分子動力学法 (sander, pmemd)
 Constant pH molecular dynamics is now supported in implicit and explicit solvent in both sander and pmemd.
・pH一定レプリカ交換分子動力学法 (sander, pmemd)
 Constant pH replica exchange molecular dynamics has been implemented in both sander and pmemd.
・pH一定シミュレーション用解析ツールの改善
 Improved tool for analyzing constant pH simulations
・水素質量の割り当て機能 (ParmEd)
 Hydrogen mass repartitioning is supported via ParmEd.
・chamber-styleトポロジーファイルのサポート (ante-MMPBSA.py)
 Support for chamber-style topology files with ante-MMPBSA.py
・OpenMMを介してGPUを用いるMD計算 (ParmEd)
 ParmEd can run MD calculations on GPUs using OpenMM
・新しい二価金属イオンパラメータや12-6-4 Lennard-Jonesポテンシャルの追加 (sander, pmemd)
 New divalent metal ion parameters and a new 12-6-4 Lennard-Jones potential is available for use in sander and pmemd.
・3D-RISMを利用した分子動力学法 (sander)
 Molecular Dynamics can be run using 3D-RISM in sander.
・力のトラジェクトリファイル出力への対応
 Force trajectories can now be written.
・EMAP、SGLDの実装 (pmemd)
 EMAP and SGLD are now implemented in pmemd.
・線形最小二乗法による二面角項のフィッティング (paramfit)
 Linear least-squares dihedral term fitting in paramfit.
・NetCDF version 4へ更新
 Update bundled NetCDF to NetCDF version 4.
・結晶格子シミュレーションのための新しい解析ツール
 New analysis tools for crystal lattice simulations.
・シェル環境設定のための新しい環境リソーススクリプト
 New environment resource scripts to help set up shell environment correctly.
・CHARMM力場、およびVMDで生成したトポロジーファイルへの対応強化 (chamber)
 Improved support of CHARMM force fields and VMD-generated topology files using chamber.

Amber12の新機能

1. 様々な力場に対応
 ・電荷固定型のタンパク質の力場であるff12SBが追加されました
 ・分極ポテンシャルのサポート強化
 ・脂質の力場Lipid11の他のタンパク質力場との最適化
2. 溶媒和自由エネルギーの計算の精度が向上
 ・Poisson-Boltzmann方程式に基づいた膜タンパク質、周期境界条件の計算
 ・強化された3D-RISM積分式モデル(Kovalenko-Hirata理論)
3. サンプリング効率が向上
 ・Self-guidedランジュバン動力学法(Self-guided Langevin dynamics)
 ・加速化分子動力学法(Accelerated molecular dynamics)
4. 更新手続きが簡単に
 ・インストール作業の簡素化、自動更新への対応
5. 量子計算との連携が密に
 ・d軌道を用いる半経験的量子計算の実装(AM1/dとPM6)
 ・QM/MM計算での外部量子計算ソフトウエアとの連携
6. CPU版とGPU版両方のpmemdへのsander搭載機能の実装
 ・温度レプリカ交換法
 ・等方性周期和
 ・加速化分子動力学法
 ・GPU上でNMRoptを用いたさまざまなハーモニックな拘束の対応
7. ハミルトニアンモデルを変更する自由エネルギー計算がより高精度に
 ・原子の出現・消滅に対応する手法を含む自由エネルギー計算
 ・レプリカ交換シミュレーションとの連携強化
8. 実験情報を用いたシミュレーション
 ・電子密度マップ(cryo EM/MT実験など)を束縛条件に指定
 ・シミュレーション中でグループを固定(もしくは一部を自由に)

Amber11の新機能

2010年4月25日にリリースされたAmber11は、Amber10(2008年4月リリース)から大幅にアップデートされました。以下はAmber.orgに掲載されているAmber11の変更点の和約です。

Amber応用例

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