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  Folding@home專注於精確地模擬蛋白質摺疊和錯誤摺疊的過程,以便能更好地瞭解多種疾病的起因和發展,包括阿茲海默症、亨廷頓舞蹈症、牛海綿狀腦病(瘋牛病、瘋牛病)、癌症和囊胞性纖維症。到目前為止,Folding@home 已成功模擬5—10微秒的摺疊過程,超出先前估計可模擬的時段數千倍。  很多研究蛋白質結構的論文,都有引用這個計劃的成果。  伊利諾伊大學香檳分校在2002年10月22日發表的報告證實,該計劃採用分散模擬方式,所得出的結果是準確的。

  

  亨丁頓舞蹈症起因於第4對染色體異常,病發時會無法控制四肢,就像手舞足蹈一樣,並伴隨著智慧減退,最後因吞嚥、呼吸困難等原因而死亡。

  成骨不全症,又稱脆骨症,是一種先天性遺傳疾病,男女性患病的比例大約相同。這種疾病會造成第一型膠原纖維缺陷,使骨骼忍受外力衝擊的能力較正常人差,即使是輕微的碰撞,也會造成嚴重的骨折,因此這類的病患被稱為「玻璃娃娃」或「玻璃骨」。

  彭德實驗室正利用Folding@home對一些病毒進行研究,物件包括流行性感冒病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)等,以尋找阻止病毒進入細胞的方法。歷史上全球曾多次出現高死亡率的週期性流感疫潮,其中1918年的西班牙流感導致全球近一億人死亡。當病毒感染細胞時,會發生「脂質雙層融合」(Lipid bilayer fusion/membrane fusion),其蛋白質會與細胞的蛋白質進行對接,過程之後或能進入細胞,或自我裹在細胞膜內。

  2020年2月27日,Folding@home釋出新的計算程式以研究2019-nCoV病毒。分散式運算專案 Folding@home 宣佈加入新冠病毒 2019-nCoV 的研究以幫助研究人員開發出治療方法。Folding@home 指出:2019-nCoV 是 SARS 冠狀病毒(SARS-CoV)的「近親」,並且以類似的方式起作用。為了瞭解這些訊息,需要我們對 2019-nCoV 峰值蛋白的結構進行建模。我們需要構建可以實現此目標的計算模型,但它需要大量的運算能力。  Folding @ Home正在模擬 COVID-19 蛋白質動態,以尋找新的治療機會。Folding @ Home專案總監Greg Bowman說明,蛋白質是執行許多與生命相關之各種功能的分子機器,它們能夠感應到味覺與嗅覺,也能執行肌肉收縮或食物分解等任務,還能發揮結構性作用,在許多情況下,會自發性地摺疊成緊湊的功能結構。另一方面,病毒也具備蛋白質,可用來抑制人們的免疫系統並自我繁殖,為了對付COVID-19,必須瞭解這些病毒蛋白質的活動方式,以設計出能夠阻止它們的療法。但這樣的模擬需要強大運算資源,因此Bowman號召全球電腦使用者貢獻自己的閒置運算資源。不過,目前Folding @ Home尚未替COVID-19設定獨立類別,現在想貢獻COVID-19蛋白質摺疊運算的使用者可選擇「Any Disease」,相關專案現都暫居於該類別中。  前一陣子Nvidia在官方Twitter推文,呼籲PC遊戲玩家聯合起來對抗新型冠狀病毒(COVID-19),方法是把自己閒置的GPU算力都捐出來,幫助科學家們做病毒研究──透過採用名為Folding@home的軟體,就能讓每個在家使用電腦的人把算力捐出來,每個人一點,就能以全球組合成網路的方式,構建起一個龐大的超級電腦。Folding@home在官網上提到,SARS-CoV病毒的「低解析度」結構已經有了,外加SARS-CoV和COVID-19的已知差別,Folding@home的這個專案就是要幫助構建起COVID-19棘突蛋白的結構,並識別抗體的靶點。而構建計算模型是需要海量算力的,這是Folding@home介入的原因。

  Folding@home和另一個分散式計算計劃Rosetta@home都做和蛋白質相關的研究,導致公眾常常把兩者的目標混淆,或不知道應該參加哪個計劃。為此,Folding@home的管理者、潘德實驗室的領導人費積·潘德教授解說道:

  Folding@home並不依靠強大的超級電腦進行計算,反而主要的貢獻者是成千上萬的個人電腦。每部參與的電腦都安裝了一個在背景執行的客戶端程式,在系統不忙碌的時候呼叫中央處理器執行模擬工作。現時世界上絕大部分的個人電腦,在一般的情況下都很少用盡本身的計算能力。Folding@home就是使用這些本來都浪費了的運算力量。  Folding@Home的客戶端會定時連線設於斯坦福大學的伺服器去取得“工作單元”(work units),即一種存有實驗資料的資料包,根據實驗資料進行計算。每個工作單元計算完成後,再傳回伺服器。

  Folding@home的使用者端利用了經修改的TINKER、GROMACS、AMBER及CPMD這四款分子模擬程式進行運算,並會在許可的情況下作出優化,以把運算速度加快。這四款模擬程式也被修改成多個不同版本,供多款作業平臺使用,每款程式的變體會以編號“Core xx”作分類。

  Folding@home Console version是Folding@home的命令列介面版本,由史丹佛大學化學系的潘德實驗室主持,於2000年10月1日正式啟動,可精確地模擬蛋白質摺疊和錯誤摺疊的過程,以便能更好地瞭解多種疾病的起因和發展,Folding@home目前是世界上最大的分散式計算計劃。

  

  要快速運算蛋白質的摺疊效應,得需以高浮點運算能力的處理器進行,GPU具備強大浮點運算效能的優勢,Folding@home方面也著手開發供GPU使用的程式,把作業交給GPU運算。2006年10月2日,Folding@home公開發行供Windows系統使用的GPU測試版本,測試期間收到由450顆ATI X1900 GPU提供的31 TFLOPS運算效能,每顆顯核平均運算運力為一顆傳統CPU的70多倍。至2008年4月10日,第二代Windows GPU公開測試版推出,新版本支援ATI/AMD HD2xxx及HD3xxx系列,不用再透過DirectX介面與顯示核心溝通,並支援多GPU核心。供NVIDIA GPU使用的版本則利用CUDA技術,就可以使到GPU可以進行蛋白質摺疊運算。NVIDIA官方表示,只需全球0.1%支援CUDA的顯示卡進行運算,效能就可以達到7PFLOPS,遠超過超級電腦的計算水平。現時已推出供啟用CUDA的NVIDIA GPU使用的公開測試版本。

  索尼已加入Folding@home計劃,從PS3的1.6版本韌體開始,支援該專案科學運算。由於PS3使用了Cell處理器,能提供強大的運算效能。當PS3閒置時,就會啟動運算程式,計算蛋白質的摺疊效應,利用結果去研究各種疑難雜症。當CELL處理器運算時,NVIDIA的RSX顯核就會提供立體的蛋白質摺疊實時圖形展示。該圖形展示效果不錯,支援1080p輸出,還有HDR效果。用家可利用手柄來控制觀賞角度。  PS3曾經為Folding@home提供最多的運算能力,隨著供NVIDIA GPU使用的軟體推出,NVIDIA GPU取代了PS3,成為了Folding@home的主力。截至2008年9月初,參與的PS3遊戲機為該計劃提供1,200多TFLOPS的運算能力,佔總數近35%。

  隨著更多不同款式的多核處理器陸續推出,支援多核心的軟體也越來越多,Folding@home也加入支援對稱多處理機(SMP),希望藉此增強軟體的運算能力。透過利用MPI,軟體可同時使用多個核心進行運算。  支援SMP的Folding@home於2006年11月13日推出供x86-64 Linux及x86 Mac OS X執行的beta測試版本,現時也已推出供Win32使用的試版本,而供32位Linux執行的版本則仍在開發中。

  

  一臺PlayStation 3遊戲機的標稱功率為380W,由於Folding@Home是設計供CPU使用,因此會造成主機功耗達100%。但根據斯坦福方面有關PS3主機的常見問題,指出每臺主機「在執行該程式時,其估計功率約為200W左右」。截至2008年5月底,共有51,000多臺PS3主機為該計劃提供1,400多TFlops的運算能力,每臺PS3平均提供近30,000MFlops,以史丹福的每臺主機200W輸出(使用90nm製程的處理器)估計,每瓦輸出提供150多MFlops。隨著PS3的Cell處理器改用更微細的65nm及45nm製程,處理器的功耗會進一步下降,其每瓦輸出提供的運算的能力也會提高。

  取決於PC本身CPU最大能耗以及計算程式設定。
Folding@home(簡稱FAH或F@h)是一個研究蛋白質摺疊、誤折、聚合及由此引起的相關疾病的分散式計算工程。由斯坦福大學化學系的潘德實驗室(Pande Lab)主持,於2000年10月1日正式啟動。Folding@home現時是世界上最大的分散式計算計劃,於2007年為吉尼斯世界紀錄所承認。