gromacs

GROMACS(GROningen MAchine for Chemical Simulations)是一个强大的分子动力学模拟软件包,用于研究原子、分子和生物分子的行为。它被广泛应用于化学、生物物理学和材料科学等领域,用于模拟和研究各种系统的动力学行为。

  1. 分子动力学模拟:GROMACS 提供了一套完整的工具和算法,用于模拟分子在时间上的演化。它使用牛顿运动方程和经典力场模型,可以模拟分子在不同条件下的结构、动力学和热力学性质。

  2. 功能广泛且可扩展:GROMACS 提供了丰富的功能和模块,包括能量最小化、平衡模拟、自由能计算、聚类分析等。它还支持多种模拟算法和可选的力场参数,可以根据需要进行定制和扩展。

  3. 高效的并行计算:GROMACS 是为高性能计算集群和超级计算机设计的,它利用现代计算体系结构的优势,实现了高度并行化和优化。它能够有效地利用多核处理器、GPU 加速等硬件资源,提供快速且可扩展的模拟性能。

  4. 用户友好的界面和文档:GROMACS 提供了一套简洁而强大的命令行界面和配置文件系统,使用户可以方便地设置和运行模拟。此外,它还有详细且易于理解的文档、教程和示例,帮助用户学习和使用软件。

  5. 开源自由:GROMACS 是一个开源软件,遵循 GNU General Public License (GPL) 版本 2 许可协议。这意味着用户可以自由地使用、修改和分发软件,以及访问其源代码。

CPU版使用-提交单节点多线程作业

$ cat gromacs.lsf
#BSUB -J gromacs
#BSUB -q normal
#BSUB -n 30
#BSUB -R "span[hosts=1]"  # 每个节点跑25核
#BSUB -o gromacs_%J.out
#BSUB -e gromacs_%J.err

module load GROMACS/2019.5
mpirun -np $LSB_DJOB_NUMPROC gmx_mpi mdrun -deffnm md_80 -cpi md_20.cpt -ntomp 1 -noappend

CPU版使用-提交多节点并行作业

$ cat gromacs.lsf
#BSUB -J gromacs
#BSUB -q parallel  # 需要向管理员申请parallel队列使用权限
#BSUB -n 100
#BSUB -R "span[ptile=25]"  # 每个节点跑25核
#BSUB -o gromacs_%J.out
#BSUB -e gromacs_%J.err

module load GROMACS/2019.5
mpirun -np $LSB_DJOB_NUMPROC gmx_mpi mdrun -deffnm md_80 -cpi md_20.cpt -ntomp 1 -noappend

GPU版使用

#BSUB -J gromacs
#BSUB -q gpu
#BSUB -n 5  # 需要向管理员申请gpu队列使用权限
#BSUB -o gromacs_%J.out
#BSUB -e gromacs_%J.err

module load GROMACS/2018.3-GPU
gmx mdrun -deffnm md_80 -cpi md_20.cpt -nt $LSB_DJOB_NUMPROC -noappend
官方测试数据
# 数据下载
wget https://ftp.gromacs.org/pub/benchmarks/water_GMX50_bare.tar.gz
cd water_GMX50_bare.tar.gz
cd water-cut1.0_GMX50_bare/0768

# 生成“topol.tpr”文件
gmx_mpi grompp -f pme.mdp

# 运行测试 
# 使用GPU
mpirun -np 1  gmx_mpi mdrun -pin on  -ntomp 64 -v -nsteps 10000 -resetstep 8000  -noconfout  -pme gpu   -nstlist 400  -s topol.tpr

# 不使用GPU,单进程、64线程
mpirun -np 1  gmx_mpi mdrun -pin on  -ntomp 64 -v -nsteps 10000 -resetstep 8000  -noconfout    -nstlist 400  -s topol.tpr

# 不使用GPU,64单进程、单线程
mpirun -np 64  gmx_mpi mdrun -pin on  -ntomp 1 -v -nsteps 10000 -resetstep 8000  -noconfout    -nstlist 400  -s topol.tpr
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