本技术涉及计算机，特别涉及一种分子静电力确定系统、方法、电子设备、存储介质及产品。
背景技术：
1、分子动力学模拟是研究分子系统行为的关键工具，它能揭示分子体系的化学与物理特性。分子动力学模拟的核心在于精确计算分子间的作用力，其中静电力作为非键相互作用的重要组成部分，对模拟结果的准确性至关重要。然而，随着模拟体系中分子数量的增加，计算静电力所需的资源呈指数级增长，成为计算效率的瓶颈。因此，开发高效计算静电力的算法成为分子动力学模拟研究的热点。
2、然而，在现有的计算静电力的方法中，数据加载和结果回传的过程与傅里叶变换过程的完全分离，导致产生额外的数据传输延迟，进而造成静电力计算效率低的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术旨在提出一种分子静电力确定系统、方法、电子设备、存储介质及产品，解决因数据加载和结果回传的过程与傅里叶变换过程的完全分离所导致的静电力计算效率低的问题。
2、依据本技术的第一方面，提供了一种分子静电力确定系统，其特征在于，所述分子静电力确定系统包括直接内存访问引擎、全局内存以及计算单元，其中，所述直接内存访问引擎分别与所述全局内存和所述计算单元建立通信连接，所述全局内存与所述计算单元建立通信连接；
3、所述直接内存访问引擎用于获取预设网格点数的静电势能矩阵和系数矩阵，将所述静电势能矩阵和所述系数矩阵存储至所述全局内存，并在完成将所述静电势能矩阵和所述系数矩阵存储至所述全局内存的情况下，向所述计算单元发送开始计算指令；
4、所述计算单元用于在接收到所述开始计算指令的情况下，加载所述静电势能矩阵，在加载所述静电势能矩阵的过程中，同步对所述静电势能矩阵进行多维傅里叶变换以及数据转置，在完成所述多维傅里叶变换以及所述数据转置的情况下，对所述多维傅里叶变换的计算结果进行数据卷积、数据转置以及多维傅里叶逆变换，得到目标静电力结果，在进行所述多维傅里叶逆变换的过程中，同步将所述目标静电力结果回传至所述全局内存。
5、可选地，所述计算单元包括数据加载模块和傅里叶变换组，其中，所述数据加载模块与所述傅里叶变换组建立通信连接，所述数据加载模块包括加载计数器，所述傅里叶变换组包括静电势能本地内存、变换计数器和维度计数器；
6、所述数据加载模块用于从所述全局内存中获取所述静电势能矩阵，在获取到所述静电势能矩阵的情况下，将所述静电势能矩阵存储至所述静电势能本地内存，在完成将所述静电势能矩阵存储至所述静电势能本地内存的情况下，对所述加载计数器的数值进行更新，得到目标加载计数器的数值，并将所述目标加载计数器的数值发送给所述傅里叶变换组；
7、所述傅里叶变换组用于若接收到所述目标加载计数器的数值，预先获取的所述维度计数器的数值为第一预设数值且预先获取的所述变换计数器的数值小于所述目标加载计数器的数值，则依次对所述静电势能矩阵进行x维傅里叶变换、数据转置、y维傅里叶变换以及z维傅里叶变换。
8、可选地，所述傅里叶变换组包括傅里叶变换核，所述数据加载模块包括回传计数器；
9、所述傅里叶变换核用于在依次进行z维傅里叶逆变换、y维傅里叶逆变换以及x维傅里叶逆变换的过程中，若完成任一维度的所述傅里叶逆变换，则对所述维度计数器的数值增加1，并对所述变换计数器的数值清0，若所述维度计数器的数值为第二预设数值，则进行所述x维傅里叶逆变换，在进行所述x维傅里叶逆变换的过程中，每完成一次所述x维傅里叶逆变换得到一个目标静电力结果，对所述变换计数器的数值增加1，将所述目标静电力结果回传至所述全局内存，对所述回传计数器的数值增加1，若所述回传计数器的数值小于所述变换计数器的数值，则新的所述目标静电力结果计算完成。
10、可选地，所述计算单元包括数据转置模块，其中，所述数据转置模块与所述傅里叶变换核建立通信连接；
11、所述数据转置模块用于通过所述傅里叶变换核获取x维傅里叶变换的计算结果，并对所述x维傅里叶变换的计算结果进行数据转置，得到第一转置结果；
12、所述傅里叶变换核用于对所述第一转置结果依次进行y维傅里叶变换、z维傅里叶变换，得到z维傅里叶变换的计算结果。
13、可选地，所述计算单元包括系数存储元组和卷积计算模块，其中，所述系数存储元组包括系数矩阵本地内存，所述数据加载模块分别与所述全局内存和所述系数矩阵本地内存建立通信连接，所述卷积计算模块分别与所述系数矩阵本地内存和所述静电势能本地内存建立通信连接；
14、所述数据加载模块用于从所述全局内存中获取所述系数矩阵，并在获取到所述系数矩阵的情况下，将所述系数矩阵存储至所述系数矩阵本地内存；
15、所述卷积计算模块用于从所述系数矩阵本地内存中获取所述系数矩阵，从所述静电势能本地内存中获取所述z维傅里叶变换的计算结果，在获取到所述系数矩阵和所述z维傅里叶变换的计算结果的情况下，对所述z维傅里叶变换的计算结果和所述系数矩阵进行数据卷积，得到卷积计算结果。
16、可选地，所述数据转置模块用于通过所述傅里叶变换核获取所述y维傅里叶逆变换的计算结果，并对所述y维傅里叶逆变换的计算结果进行数据转置，得到第二转置结果；
17、所述傅里叶变换核用于对所述第二转置结果进行所述x维傅里叶逆变换，得到目标静电力结果。
18、可选地，所述数据转置模块包括输入数据选择模块、先入先出存储器、转置处理模块、随机存取存储器以及输出数据选择模块，其中，所述输入数据选择模块与所述先入先出存储器建立通信连接，所述先入先出存储器与所述转置处理模块建立通信连接，所述转置处理模块与所述随机存取存储器建立通信连接，所述随机存取存储器与所述输出数据选择模块建立通信连接；
19、所述输入数据选择模块用于针对任一维度的所述傅里叶变换或者所述傅里叶逆变换，依次确定第一待转置数据和第二待转置数据，并将所述第一待转置数据和所述第二待转置数据存储至所述先入先出存储器；
20、所述转置处理模块用于从所述先入先出存储器中获取所述第一待转置数据，对所述第一待转置数据进行转置处理，得到第一转置后的数据，并将所述第一转置后的数据存储至所述随机存取存储器，以及，从所述先入先出存储器中获取所述第二待转置数据，对所述第二待转置数据进行转置处理，得到第二转置后的数据，并将所述第二转置后的数据存储至所述随机存取存储器；
21、所述输出数据选择模块用于按照预设的地址从所述随机存取存储器中确定数据转置的计算结果。
22、可选地，所述傅里叶变换核包括蝶形计算单元；
23、所述蝶形计算单元用于针对任一维度傅里叶变换中的任一一次傅里叶变换，在接收到目标静电势能矩阵实部、目标静电势能矩阵虚部、目标旋转因子实部以及目标旋转因子虚部的情况下，根据所述目标静电势能矩阵实部、所述目标静电势能矩阵虚部、所述目标旋转因子实部以及所述目标旋转因子虚部，确定所述傅里叶变换的计算结果。
24、可选地，所述傅里叶变换核包括输入地址选择单元、序列实部随机存取存储器、序列虚部随机存取存储器、旋转因子实部只读存储器、旋转因子虚部只读存储器，其中，所述输入地址选择单元分别与所述序列实部随机存取存储器、所述序列虚部随机存取存储器、所述旋转因子实部只读存储器以及所述旋转因子虚部只读存储器建立通信连接；
25、所述输入地址选择单元用于分别向所述序列实部随机存取存储器发送目标静电势能矩阵实部地址、向所述序列虚部随机存取存储器发送目标静电势能矩阵虚部地址、向所述旋转因子实部只读存储器发送目标旋转因子实部地址以及向所述旋转因子虚部只读存储器发送目标旋转因子虚部地址；
26、所述序列实部随机存取存储器用于获取所述目标静电势能矩阵实部，并将所述目标静电势能矩阵实部发送给所述蝶形计算单元；
27、所述序列虚部随机存取存储器用于获取所述目标静电势能矩阵虚部，并将所述目标静电势能矩阵虚部发送给所述蝶形计算单元；
28、所述旋转因子实部只读存储器用于获取所述目标旋转因子实部，并将所述目标旋转因子实部发送给所述蝶形计算单元；
29、所述旋转因子虚部只读存储器用于获取所述目标旋转因子虚部，并将所述目标旋转因子虚部发送给所述蝶形计算单元。
30、可选地，所述序列实部随机存取存储器用于在接收到所述目标静电势能矩阵实部地址的情况下，根据所述目标静电势能矩阵实部地址获取所述目标静电势能矩阵实部；
31、所述序列虚部随机存取存储器用于在接收到所述目标静电势能矩阵虚部地址的情况下，根据所述目标静电势能矩阵虚部地址获取所述目标静电势能矩阵虚部；
32、所述旋转因子实部只读存储器用于在接收到所述目标旋转因子实部地址的情况下，根据所述目标旋转因子实部地址获取所述目标旋转因子实部；
33、所述旋转因子虚部只读存储器用于在接收到所述目标旋转因子虚部地址的情况下，根据所述目标旋转因子虚部地址获取所述目标旋转因子虚部。
34、可选地，所述傅里叶变换核包括数据预处理单元；
35、所述数据预处理单元用于对所述静电势能矩阵进行拆分，得到静电势能矩阵实部和静电势能矩阵虚部，分别对所述静电势能矩阵实部和所述静电势能矩阵虚部进行排序，得到排序后的静电势能矩阵实部和排序后的静电势能矩阵虚部，将所述排序后的静电势能矩阵实部存储至所述序列实部随机存取存储器，以及，将所述排序后的静电势能矩阵虚部存储至所述序列虚部随机存取存储器。
36、依据本技术的第二方面，提供了一种分子静电力确定方法，其特征在于，所述方法包括：
37、通过直接内存访问引擎获取预设网格点数的静电势能矩阵和系数矩阵，并将所述静电势能矩阵和所述系数矩阵存储至全局内存；
38、在完成将所述静电势能矩阵和所述系数矩阵存储至所述全局内存的情况下，通过所述直接内存访问引擎向计算单元发送开始计算指令；
39、在所述计算单元接收到所述开始计算指令的情况下，加载所述静电势能矩阵；
40、在加载所述静电势能矩阵的过程中，同步对所述静电势能矩阵进行多维傅里叶变换以及数据转置；
41、在完成所述多维傅里叶变换以及所述数据转置的情况下，对所述多维傅里叶变换的计算结果进行数据卷积、数据转置以及多维傅里叶逆变换，得到目标静电力结果；
42、在进行所述多维傅里叶逆变换的过程中，同步将所述目标静电力结果回传至所述全局内存。
43、依据本技术的第三方面，提供了一种分子静电力确定装置，所述分子静电力确定装置包括：
44、数据存储模块，用于通过直接内存访问引擎获取预设网格点数的静电势能矩阵和系数矩阵，并将所述静电势能矩阵和所述系数矩阵存储至全局内存；
45、开始计算指令发送模块，用于在完成将所述静电势能矩阵和所述系数矩阵存储至所述全局内存的情况下，通过所述直接内存访问引擎向计算单元发送开始计算指令；
46、静电势能矩阵加载模块，用于在所述计算单元接收到所述开始计算指令的情况下，加载所述静电势能矩阵；
47、第一同步模块，用于在加载所述静电势能矩阵的过程中，同步对所述静电势能矩阵进行多维傅里叶变换以及数据转置；
48、目标静电力结果确定模块，用于在完成所述多维傅里叶变换以及所述数据转置的情况下，对所述多维傅里叶变换的计算结果进行数据卷积、数据转置以及多维傅里叶逆变换，得到目标静电力结果；
49、第二同步模块，用于在进行所述多维傅里叶逆变换的过程中，同步将所述目标静电力结果回传至所述全局内存。
50、根据本技术的又一方面，还提供一种电子设备，包括：
51、处理器；
52、用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
53、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如上所述的分子静电力确定方法的步骤。
54、根据本技术的又一方面，还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的分子静电力确定方法的步骤。
55、根据本技术的又一方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上所述的分子静电力确定方法的步骤。
56、本技术实施例提供的分子静电力确定系统，分子静电力确定系统包括直接内存访问引擎、全局内存以及计算单元，其中，直接内存访问引擎分别与全局内存和计算单元建立通信连接，全局内存与计算单元建立通信连接；直接内存访问引擎用于获取预设网格点数的静电势能矩阵和系数矩阵，将静电势能矩阵和系数矩阵存储至全局内存，并在完成将静电势能矩阵和系数矩阵存储至全局内存的情况下，向计算单元发送开始计算指令；计算单元用于在接收到开始计算指令的情况下，加载静电势能矩阵，在加载静电势能矩阵的过程中，同步对静电势能矩阵进行多维傅里叶变换以及数据转置，在完成多维傅里叶变换以及数据转置的情况下，对多维傅里叶变换的计算结果进行数据卷积、数据转置以及多维傅里叶逆变换，得到目标静电力结果，在进行多维傅里叶逆变换的过程中，同步将目标静电力结果回传至全局内存。本技术通过在加载静电势能矩阵的过程中，同步对静电势能矩阵进行多维傅里叶变换以及数据转置，以及，在进行多维傅里叶逆变换的过程中，同步将目标静电力结果回传至全局内存，避免了因数据加载和结果回传的过程与傅里叶变换过程的完全分离所导致产生额外的数据传输延迟，进而缩短了分子静电力的计算时长，提高了分子静电力的计算效率，解决了静电力计算效率低的问题。
57、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
1.一种分子静电力确定系统，其特征在于，所述分子静电力确定系统包括直接内存访问引擎、全局内存以及计算单元，其中，所述直接内存访问引擎分别与所述全局内存和所述计算单元建立通信连接，所述全局内存与所述计算单元建立通信连接；
2.根据权利要求1所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述计算单元包括数据加载模块和傅里叶变换组，其中，所述数据加载模块与所述傅里叶变换组建立通信连接，所述数据加载模块包括加载计数器，所述傅里叶变换组包括静电势能本地内存、变换计数器和维度计数器；
3.根据权利要求2所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述傅里叶变换组包括傅里叶变换核，所述数据加载模块包括回传计数器；
4.根据权利要求3所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述计算单元包括数据转置模块，其中，所述数据转置模块与所述傅里叶变换核建立通信连接；
5.根据权利要求4所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述计算单元包括系数存储元组和卷积计算模块，其中，所述系数存储元组包括系数矩阵本地内存，所述数据加载模块分别与所述全局内存和所述系数矩阵本地内存建立通信连接，所述卷积计算模块分别与所述系数矩阵本地内存和所述静电势能本地内存建立通信连接；
6.根据权利要求4所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述数据转置模块用于通过所述傅里叶变换核获取所述y维傅里叶逆变换的计算结果，并对所述y维傅里叶逆变换的计算结果进行数据转置，得到第二转置结果；
7.根据权利要求4或者权利要求6所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述数据转置模块包括输入数据选择模块、先入先出存储器、转置处理模块、随机存取存储器以及输出数据选择模块，其中，所述输入数据选择模块与所述先入先出存储器建立通信连接，所述先入先出存储器与所述转置处理模块建立通信连接，所述转置处理模块与所述随机存取存储器建立通信连接，所述随机存取存储器与所述输出数据选择模块建立通信连接；
8.根据权利要求3所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述傅里叶变换核包括蝶形计算单元；
9.根据权利要求8所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述傅里叶变换核包括输入地址选择单元、序列实部随机存取存储器、序列虚部随机存取存储器、旋转因子实部只读存储器、旋转因子虚部只读存储器，其中，所述输入地址选择单元分别与所述序列实部随机存取存储器、所述序列虚部随机存取存储器、所述旋转因子实部只读存储器以及所述旋转因子虚部只读存储器建立通信连接；
10.根据权利要求9所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述序列实部随机存取存储器用于在接收到所述目标静电势能矩阵实部地址的情况下，根据所述目标静电势能矩阵实部地址获取所述目标静电势能矩阵实部；
11.根据权利要求9所述的分子静电力确定系统，其特征在于，所述傅里叶变换核包括数据预处理单元；
12.一种分子静电力确定方法，其特征在于，所述方法包括：
13.一种电子设备，其特征在于，包括：
14.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求12中所述的分子静电力确定方法的步骤。
15.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求12中所述的分子静电力确定方法的步骤。
