一種Gromacs軟體的性能測試方法
2024-04-02 08:53:05
一種Gromacs軟體的性能測試方法
【專利摘要】本發明提出一種Gromacs軟體的性能測試方法，使用配置的不同編譯器、數學庫以及編譯參數對Gromacs軟體進行編譯，對編譯後的Gromacs軟體執行模擬測試並收集編譯性能數據，執行編譯性能對比，選擇編譯性能最優的編譯器、數學庫和編譯參數設置，再調整nPME參數，進行Gromacs軟體的後續優化。所述方法能夠提高Gromacs軟體運行效率。
【專利說明】—種Gromacs軟體的性能測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機【技術領域】,具體涉及一種Gromacs軟體的性能測試方法。
【背景技術】
[0002]GR0MACS軟體是主要用來進行分子動力學模擬的一個通用開源程序包，可以模擬數百個到數百萬個規模粒子系統運動的牛頓方程組。它主要用來模擬蛋白質和脂質這樣的生物分子，也可以用來研究諸如聚合物等非生物分子體系。GR0MACS軟體支持目前常見的幾乎所有分子動力學算法，包括各種熱浴、壓浴以及靜電相互作用計算等等。GR0MACS軟體應用非常廣泛，但是隨著計算機規模的不斷增大，計算平臺不斷更新以及模擬體系不斷增大，大家對計算效率的愈加重視，但是目前還沒有人對gromacs的優化提出系統全面的方案。
【發明內容】
[0003]本發明提出一種Gromacs軟體的性能測試方法，以提高軟體運行效率，所述方法包括:
[0004]步驟1:配置硬體平臺、編譯器、數學庫和編譯參數；
[0005]步驟2:使用配置的不同編譯器、數學庫以及編譯參數對Gromacs軟體進行編譯，對編譯後的Gromacs軟體執行模擬測試並收集編譯性能數據；
[0006]步驟3:執行編譯性能對比，選擇編譯性能最優的編譯器、數學庫和編譯參數設置；
[0007]步驟4:調整nPME參數,進行Gromacs軟體的後續優化。
[0008]本發明的有益效果是提高Gromacs軟體運行效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明提出的一種Gromacs軟體的性能測試方法的流程圖。
[0010]圖2是本發明提出的方法對nPME參數優化原理圖。
【具體實施方式】
[0011]參照圖1，圖1示出了本發明提出的方法的流程圖，所述方法包括如下步驟:
[0012]步驟1:配置硬體平臺、編譯器、數學庫和編譯參數。
[0013]步驟2:使用不同編譯器和編譯參數配置對Gromacs軟體進行編譯。本步驟中可以使用不同編譯器和編譯參數對Gromacs軟體進行編譯，例如首先使用GNU編譯器，fft數學庫對Gromacs軟體進行編譯，編譯參數使用默認值；編譯完成，進行分子動力學模擬；收集編譯性能數據；然後再使用INTEL編譯器，MKL數學庫進行Gromacs軟體的編譯，編譯參數如下:
[0014]-DCMAKE_C_COMPILER=mpi icc
[0015]-DCMAKE_CXX_COMPILER=mpi icpc[0016]-DGMX_MPI=0N
[0017]-DGMX_GPU=0FF
[0018]-DGMX_D0UBLE=0N
[0019]-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF
[0020]-DGMX_PREFER_STATIC_LIBS=ON
[0021]-DCMAKE_C_FLAGS="_ip xAVX-funroll-all-loops-static-03"
[0022]-DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS=//-L/opt/intel/composer_xe_2013.1.117/mkl/lib/intel64/-lmkl_intel_lp64-lmkl_intel_thread_lmkl_core ；
[0023]編譯完成後，進行分子動力學模擬；收集編譯性能數據。
[0024]步驟3:執行編譯性能對比，選擇編譯性能最優的編譯器、數學庫和編譯參數設置。例如通過對比GNU/INTEL編譯器的編譯性能差異，GNU編譯出的GROMACS性能較intel編譯器低10%左右，則使用INTEL編譯器、MKL數學庫和相應編譯參數進行後續運行參數優化測試。
[0025]步驟4:調整nPME參數，進行Gromacs軟體的後續優化。在GROMACS中通常使用PME (Particle-mesh Ewald), P3M (Particle-Particle-Particle Mesh), Worf 等方法處理全局相互作用，採用Ewald加和方法來處理的長程相互作用時,gromacs軟體可以通過nPME參數來指定專門用於進行PME計算節點的數目，其餘節點進行PP (particle-particle)處理，這樣就會將參與計算的計算節點劃分為兩部分，因此nPME參數的設置對運行效率影響較大。Gromacs軟體在運行時會默認分配ηΡΜΕ，我們在測試時參照默認值在其左右浮動，經過大量測試總結nPME的選擇規律，圖2示出了這一過程。
[0026]當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種Gromacs軟體的性能測試方法,其特徵在於,所述方法包括: 步驟1:配置硬體平臺、編譯器、數學庫和編譯參數； 步驟2:使用配置的不同編譯器、數學庫以及編譯參數對Gromacs軟體進行編譯，對編譯後的Gromacs軟體執行模擬測試並收集編譯性能數據； 步驟3:執行編譯性能對比，選擇編譯性能最優的編譯器、數學庫和編譯參數設置； 步驟4:調整nPME參數,進行Gromacs軟體的後續優化。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述編譯器包括GUN和INTEL編譯器，所述數學庫包括FFT和MKL。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述步驟4具體為:選擇不同nPME參數，經過大量測試總結nPME的選擇規律，完成Gromacs軟體的後續優化。
【文檔編號】G06F11/36GK103714006SQ201410006794
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2014年1月7日
【發明者】金蓮 申請人:浪潮(北京)電子信息產業有限公司