| Table of Contents |
|---|
Opis
GROMACS je računalno-kemijska aplikacija za molekulsku dinamiku (MD), a prvenstveno se koristi za simulacije makromolekula
...
.
GROMACS se prvenstveno temelji na klasičnoj mehanici, što znači da koristi jednadžbe gibanja klasične mehanike za izračunavanje kretanja molekule i njihovih segmenata.
MD simulacije mogu pružiti informacije o ponašanju i svojstvima molekula, poput njihovih konformacija, energija i interakcija s drugim molekulama.
GROMACS je aplikacija otvorenog koda, a podržava hibridnu paralelizaciju, MPI + OpenMP,kao i upotrebu grafičkih procesora koji značajno ubrzavaju MD izračune.
Verzije
CPU |
|---|
...
| Verzija | Uključuje PLUMED | Modul | Supek | MPI implementacija (Supek) | Padobran | Paralelizacija |
|---|---|---|---|---|---|---|
...
| 2022.5 | v2.8.2 | scientific/gromacs/2022.5-gnu | Cray MPICH |  | MPI + OpenMP | |
| 2023.1 | v2. |
...
| 9. |
...
| 0 |
| Cray MPICH | | |
| 2023.4 | - |
|
...
| Open MPI | | |
| 2024.2 | v2. |
...
| 10.0 |
...
GPU + CPU
scientific/gromacs/2024.2 | | Open MPI | MPI + OpenMP | |||
GPU | ||||||
| Verzija | Uključuje PLUMED | Modul | Supek | MPI implementacija (Supek) | Padobran | Paralelizacija |
|---|---|---|---|---|---|---|
...
| 2022.5 | - |
| Cray MPICH | | MPI + OpenMP |
...
| 2023.1 | - |
|
...
| Cray MPICH | |
...
...
Napomene
| Tip |
|---|
When you define the value of the ncpus variable in the header of the PBS script, the same value of the OMP_NUM_THREADS variable is automatically delivered to the environment. |
CPU
MPI + OpenMP
Since the application supports hybrid parallelization, you can split MPI processes into OpenMP threads.
| Tip |
|---|
| GROMACS preporučuje između 2 i 8 threadova po MPI procesu. |
...
| Warning |
|---|
Podrazumijevano PBS ponašanje je „slobodno" razmještanje chunkova po slobodnim čvorovima. Cray MPICH Zbog aktualnog cray-pals buga, trenutno je ograničen broj poslova koji se mogu širiti van čvora kad koriste Cray MPICH. Ako Vaš posao prijeđe taj limit te proširi svoje MPI procese na druge čvorove, prekinut će se. Kako bi sigurno izbjegli bug, potrebno je sve MPI procese smjestiti na isti čvor. Najjednostavniji način je korištenjem opcije MPI pokretač za Cray MPICH verzije:
Open MPI U slučaju korištenja Open MPI-ja, moguće je izostaviti gore spomenutu packopciju. MPI pokretač za Open MPI verzije:
|
| Warning |
|---|
GPU iskorištenje se u slučaju korištenja više grafičkih procesora kreće se do maksimalno 50% (kod korištenja 2 GPU-a) u većem broju testiranih primjera. Iz tog razloga, razmotrite korištenje jednog grafičkog procesora i više procesorskih jezgri. GPU iskorištenje se u slučaju korištenja 1 GPU + 8 CPU kreće i do 85%. |
| Tip |
|---|
Kad u zaglavlju PBS skripte definirate vrijednost varijable |
CPU
MPI
Aplikaciju možete dijeliti na razini MPI procesa. U primjeru niže, aplikacija će pokrenuti 32 MPI procesa.
| Code Block | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
...
| |||
#PBS -q cpu
#PBS -l select= |
...
32:mem=400mb #PBS -l place=pack cd ${PBS_O_WORKDIR} module load scientific/gromacs/2022.5-gnu mpiexec |
...
gmx mdrun -pin on -v -deffnm md |
MPI
If you do not want to divide the application into OpenMP threads, you can use parallelization exclusively at the MPI process level.
...
OpenMP
Ako aplikaciju želite dijeliti isključivo u OpenMP threadove, morate zatražiti jedan računalni čvor, budući da u ovom slučaju aplikacija radi s dijeljenom memorijom. U primjeru niže, aplikacija će se pokrenuti s 32 OpenMP threada.
| Code Block | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
...
| |||
#PBS -q cpu #PBS -l select=1:ncpus=32:mem=12gb cd ${PBS_O_WORKDIR} module load scientific/gromacs/2022.5-gnu |
...
gmx mdrun -pin on -v -deffnm md |
OpenMP
If you want to split the application exclusively into OpenMP threads, you must request one computer node, since in this case the application works with shared memory.
| Tip |
|---|
GROMACS will get the OMP_NUM_THREADS value by defining the ncpus variable in the script header. |
In the example below, the application will run with 32 OpenMP threads.
MPI + OpenMP
Budući da aplikacija podržava hibridnu paralelizaciju, MPI procese možete podijeliti na OpenMP threadove. U primjeru niže, aplikacija će stvoriti 8 MPI procesa, podijeljenih u 4 OpenMP threada.
| Tip |
|---|
| GROMACS preporučuje između 2 i 8 threadova po MPI procesu. |
| Code Block | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
...
| |||
#PBS -q cpu #PBS -l select=8:ncpus |
...
=4:mem=2gb #PBS -l place=pack cd ${PBS_O_WORKDIR} module load scientific/gromacs/2022.5-gnu mpiexec -d ${OMP_NUM_THREADS} --cpu-bind depth gmx mdrun -pin on -v -deffnm md |
GPU
Since the application supports hybrid parallelization, you can split MPI processes into OpenMP threads.
...
GPU utilization in the case of using multiple graphics processors reaches a maximum of 50% (when using 2 GPUs) in a large number of tested examples.
...
Aplikacija podržava rad s grafičkim procesorom, odnosno rad s više grafičkih procesora.
Single GPU
...
U primjeru niže, aplikacija će koristiti jedan grafički procesor te osam procesorskih jezgara.
| Code Block | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
...
| |||
#PBS -q gpu #PBS -l select=1:ngpus=1:ncpus=8:mem=12gb cd ${PBS_O_WORKDIR} module load scientific/gromacs/2022.5-cuda gmx mdrun -pin on -v -deffnm md |
Multi GPU
...
Prilikom pozivanja aplikacije s mpiexec,
...
svaki MPI proces dodijeli se jednom grafičkom procesoru (putem varijable CUDA_VISIBLE_DEVICES
...
),
...
a svaka OpenMP
...
nit (
...
putem varijable OMP_NUM_THREADS
...
) jednoj procesorskoj jezgri. U primjeru niže, aplikacija će koristiti dva grafička procesora te po četiri procesorske jezgre za svaki grafički procesor.
| Code Block | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||
#PBS -q gpu #PBS -l select=2:ngpus=1:ncpus=4:mem=6gb #PBS -l place=pack cd ${PBS_O_WORKDIR} module load scientific/gromacs/2022.5-cuda mpiexec -d ${OMP_NUM_THREADS} --cpu-bind depth gmx mdrun -pin on -v -deffnm md |