GROMACS is an engine to perform molecular dynamics simulations and energy minimization.

• Site web http://www.gromacs.org/
• Versions installées :
  • 5.0.2 avec support OpenMP et thread-MPI
  • 5.0.2 avec support OpenMP et MPI
  • 5.0.2 avec support OpenMP et GPU NVidia ( compilé avec Intel composer 2013)

Voir les manuels d'utilisation sur http://www.gromacs.org/Documentation/Manual

Pour une discussion sur la parallélisation : http://www.gromacs.org/Documentation/Acceleration_and_parallelization

Pour sélectionner la version voulue : utiliser les modules

Par exemple :

module load gromacs/5.0.2-mpi

Si vous utilisez la version GPU, vous devez faire

module unload intel/composer
module load intel/composer/xe_2013_sp1.2.144
module load gromacs/5.0.2-gpu

Les benchmarks suivants ont été réalisés sur une simulation de DHFR (une petite protéine), qui est couramment utilisée pour des benchmarks. Le système contient environ 23000 atomes. Il est possible de paralléliser de deux manières différentes :

• avec MPI, qui est performant pour partager un job sur plusieurs noeuds
• avec openMP, qui peut être performant pour partager des coeurs au sein d'un processus MPI sur un même noeud.

Voici un tableau des performances relevées avec Gromacs 5.0.2 et les compilateurs intel :

nb_coeurs      ntasks(MPI)     cpus-per-task(openMP)    GPU      Performance(ns/day)
        2               2                          1      0       10.955
        4               4                          1      0       14.817
        8               8                          1      0       21.747
       16              16                          1      0       64.457
       32              32                          1      0      110.067
       64              64                          1      0      156.836
      128             128                          1      0      268.282
      256             256                          1      0      255.346  #ici, on dépasse la limite de 100 atomes par coeur. Ça devrait mieux fonctionner avec un plus gros système
      256             128                          2      0      291.507 # pour un grand nombre de coeurs, il devient intéressant de diminuer le nombre de processus MPI au profit d'openMP
        8               1                          8      1       82.490
        8               2                          8      2       82.217 # la puissance à 2 GPU est limitée par le nombre de coeurs
       16               2                          8      2      118.781
       16               1                         16      1      112.530 # pas d'intérêt d'utiliser les 2 CPU pour 1 GPU, mais on constate également la limite du nombre de CPU.
      
      
        

#!/bin/bash
#SBATCH --partition=cluster
#SBATCH --qos=cluster
#SBATCH --ntasks=32
#SBATCH --cpus-per-task=1
#SBATCH --threads-per-core=1
#SBATCH --mem-per-cpu=1000
#SBATCH --time=10-00:00:00

module load gromacs 
export OMP_NUM_THREADS=$SLURM_CPUS_PER_TASK

WORKDIR="$HOME/scratch/$SLURM_JOB_ID"

MIN=true
grompp=grompp
mdrun="srun mdrun_mpi"

# Directory used to store the results
mkdir $WORKDIR || {
        echo "ERROR Creating the working directory"
        exit 1
}

cp * $WORKDIR
cd $WORKDIR

if [ $MIN = "true" ]; then

  $grompp -f em.mdp -c md.gro -n md.ndx -p md.top -o em.tpr
  $mdrun -s em.tpr -o em.trr -c em.gro -e em.edr -g em.log

  $grompp -f pr.mdp -c em.gro -n md.ndx -p md.top -r em.gro -o pr.tpr
  $mdrun -s pr.tpr -o pr.trr -c pr.gro -e pr.edr -g pr.log

  mv pr.gro 0.gro

fi

$grompp -f md.mdp -c 0.gro -n md.ndx -p md.top -o md.tpr
$mdrun -s md.tpr -o md.trr -x md.xtc -c md_out.gro -e md.edr -g md.log
rm -f md.trr # remove the uncompressed trajectory after the calculation
rm -f \#* # remove backup files