Molecular dynamics (MD) simulations play a crucial role in scientific research, but their high computational cost makes energy efficiency a key concern. Traditional performance optimization in MD focuses on minimizing either runtime or energy consumption, often neglecting their combined impact. This thesis introduces two new metrics—Energy Delay Product (EDP) and Energy per Floating Point Operation (EPF)—to evaluate energy efficiency in AutoPas, a performance-tuned MD simulation framework. By benchmarking different AutoPas configurations, we analyze how these metrics influence simulation tuning and optimization strategies. Our results show that optimizing for EDP provides the best balance between execution time and energy consumption, leading to a more effective trade-off in MD simulations. We also showed that the results with the lowest running time also have the lowest power consumption and, therefore, also perform very similarly in terms of EDP. In contrast, EPF often results in suboptimal configurations by prioritizing computational throughput at the cost of increased energy consumption. These findings demonstrate that traditional energy efficiency assessments in HPC may not always align with real computational efficiency. By integrating these new metrics into the evaluation of MD simulations, this study enhances energy-aware tuning in AutoPas and provides a more comprehensive approach to performance optimization. The results contribute to improving efficiency in high-performance computing and molecular dynamics simulations.     «

Molecular dynamics (MD) simulations play a crucial role in scientific research, but their high computational cost makes energy efficiency a key concern. Traditional performance optimization in MD focuses on minimizing either runtime or energy consumption, often neglecting their combined impact. This thesis introduces two new metrics—Energy Delay Product (EDP) and Energy per Floating Point Operation (EPF)—to evaluate energy efficiency in AutoPas, a performance-tuned MD simulation framework. By be...     »

Molekulardynamiksimulationen (MD) spielen eine entscheidende Rolle in der Forschung,aber ihre hohen Rechnerkosten machen die Energieeffizienz zu einem zentralen Anliegen. Die herkömmlichen Leistungsoptimierungen in der MD konzentrieren sich auf die Minimierung der Laufzeit oder des Energieverbrauchs und vernachlässigen oft deren kombinierte Auswirkungen. In dieser Arbeit werden zwei neue Metriken - Energy Delay Product (EDP) und Energy per Floating Point Operation (EPF) - eingeführt, um die Energieeffizienz von AutoPas, einem leistungsoptimierenden MDSimulations-Framework, zu bewerten. Durch Benchmarking verschiedener AutoPasKonfigurationen analysieren wir, wie diese Metriken die Simulationsabstimmung und Optimierungsstrategien beeinflussen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Optimierung des EDP die beste Balance zwischen Ausführungszeit und Energieverbrauch bietet, was zu einem effektiveren Kompromiss bei MD-Simulationen führt. Wir haben auch gezeigt, dass die Ergebnisse mit der niedrigsten Ausführungszeit häufig auch den niedrigsten Energieverbrauch haben und daher auch in Bezug auf die EDP sehr ähnlich abschneiden. Im Gegensatz dazu führt EPF häufig zu suboptimalen Konfigurationen, da der Rechendurchsatz auf Kosten eines erhöhten Energieverbrauchs bevorzugt wird. Diese Ergebnisse zeigen, dass herkömmliche Bewertungen der Energieeffizienz im HPC-Bereich nicht immer mit der tatsächlichen Recheneffizienz übereinstimmen. Durch die Integration dieser neuen Metriken in die Bewertung von MD-Simulationen verbessert diese Studie die energiebewusste Abstimmung in AutoPas und bietet einen umfassenderen Ansatz zur Leistungsoptimierung. Die Ergebnisse tragen zur Verbesserung der Effizienz von Hochleistungsrechnern und Molekulardynamiksimulationen bei.     «

Molekulardynamiksimulationen (MD) spielen eine entscheidende Rolle in der Forschung,aber ihre hohen Rechnerkosten machen die Energieeffizienz zu einem zentralen Anliegen. Die herkömmlichen Leistungsoptimierungen in der MD konzentrieren sich auf die Minimierung der Laufzeit oder des Energieverbrauchs und vernachlässigen oft deren kombinierte Auswirkungen. In dieser Arbeit werden zwei neue Metriken - Energy Delay Product (EDP) und Energy per Floating Point Operation (EPF) - eingeführt, um die Ener...     »