Одним из наиболее сложных моментов при выполнении моделирования в рамках метода молекулярной динамики является значительное расчетное время задачи даже для сравнительно небольших систем атомов. Первый способ решения данной проблемы состоит в применении высокоэффективных параллельных масштабируемых алгоритмов с использованием программного интерфейса MPI. Второе перспективное направление — создание параллельных программ, позволяющих проводить вычисления с использованием графических процессоров, поддерживающих технологию CUDA. Появление гетерогенных вычислительных кластеров обусловило необходимость разработки новых алгоритмов и кодов, которые используют технологию CUDA для проведения ресурсоемких расчетов, а для связи между различными GPU, физически принадлежащих разным узлам кластера, применяется технология MPI. В ходе работы был создан гибридный алгоритм (третий подход), который позволил объединить технологии CUDA и MPI в одной программе. Был проведен подробный анализ разработанных программных комплексов (MPI, CUDA и CUDA-MPI) и определены оптимальные условия использования каждого подхода.