[发明专利]一种Gromacs软件的性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种Gromacs软件的性能测试方法。

背景技术

GROMACS软件是主要用来进行分子动力学模拟的一个通用开源程序包，可以模拟数百个到数百万个规模粒子系统运动的牛顿方程组。它主要用来模拟蛋白质和脂质这样的生物分子，也可以用来研究诸如聚合物等非生物分子体系。GROMACS软件支持目前常见的几乎所有分子动力学算法，包括各种热浴、压浴以及静电相互作用计算等等。GROMACS软件应用非常广泛，但是随着计算机规模的不断增大，计算平台不断更新以及模拟体系不断增大，大家对计算效率的愈加重视，但是目前还没有人对gromacs的优化提出系统全面的方案。

发明内容

本发明提出一种Gromacs软件的性能测试方法，以提高软件运行效率，所述方法包括：

步骤1：配置硬件平台、编译器、数学库和编译参数；

步骤2：使用配置的不同编译器、数学库以及编译参数对Gromacs软件进行编译，对编译后的Gromacs软件执行模拟测试并收集编译性能数据；

步骤3：执行编译性能对比，选择编译性能最优的编译器、数学库和编译参数设置；

步骤4：调整nPME参数，进行Gromacs软件的后续优化。

本发明的有益效果是提高Gromacs软件运行效率。

附图说明

图1是本发明提出的一种Gromacs软件的性能测试方法的流程图。

图2是本发明提出的方法对nPME参数优化原理图。

具体实施方式

参照图1，图1示出了本发明提出的方法的流程图，所述方法包括如下步骤：

步骤1：配置硬件平台、编译器、数学库和编译参数。

步骤2：使用不同编译器和编译参数配置对Gromacs软件进行编译。本步骤中可以使用不同编译器和编译参数对Gromacs软件进行编译，例如首先使用GNU编译器，fft数学库对Gromacs软件进行编译，编译参数使用默认值；编译完成，进行分子动力学模拟；收集编译性能数据；然后再使用INTEL编译器，MKL数学库进行Gromacs软件的编译，编译参数如下：

-DCMAKE_C_COMPILER=mpiicc

-DCMAKE_CXX_COMPILER=mpiicpc

-DGMX_MPI=ON

-DGMX_GPU=OFF

-DGMX_DOUBLE=ON

-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF

-DGMX_PREFER_STATIC_LIBS=ON

-DCMAKE_C_FLAGS="-ip xAVX-funroll-all-loops-static-O3"

-DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS="-L/opt/intel/composer_xe_2013.1.117/mkl/lib/intel64/-lmkl_intel_lp64-lmkl_intel_thread-lmkl_core；

编译完成后，进行分子动力学模拟；收集编译性能数据。

步骤3：执行编译性能对比，选择编译性能最优的编译器、数学库和编译参数设置。例如通过对比GNU/INTEL编译器的编译性能差异，GNU编译出的GROMACS性能较intel编译器低10%左右，则使用INTEL编译器、MKL数学库和相应编译参数进行后续运行参数优化测试。

步骤4：调整nPME参数，进行Gromacs软件的后续优化。在GROMACS中通常使用PME（Particle-mesh Ewald），P3M（Particle-Particle-Particle Mesh），Worf等方法处理全局相互作用，采用Ewald加和方法来处理的长程相互作用时，gromacs软件可以通过nPME参数来指定专门用于进行PME计算节点的数目，其余节点进行PP（particle-particle）处理，这样就会将参与计算的计算节点划分为两部分，因此nPME参数的设置对运行效率影响较大。Gromacs软件在运行时会默认分配nPME，我们在测试时参照默认值在其左右浮动，经过大量测试总结nPME的选择规律，图2示出了这一过程。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。