简介

NAMD是一种平行分子动力学代码,设计用于大型生物分子系统的高性能模拟。 利用Charm ++并行编程框架,NAMD可以扩展到几个核心,用于典型的仿真,超过500,000个核心,用于最大的仿真。

使用此系统编写的程序在具有或不具有共享内存的MIMD计算机上运行不变。 它提供了高级机制和策略,以促进开发甚至高度复杂的并行应用程序的任务。

有关Charm ++或NAMD的更多信息,请分别访问 Charm++NAMD 网站。

版本信息

这些说明着重于为多节点,多核平台构建NAMD。出于此构建的目的,使用以下组件:

序号 组件 版本
1 NAMD Version 2.12
2 Charm++ Version 6.7.1
3 GNU Compiler Version 4.9.3
4 MPICH Version 3.2.1

编译器配置

# GNU COMPILER
export PATH=/usr/local/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/bin:$LD_LIBRARY_PATH

# MPI
export PATH=/usr/local/mpi3/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/mpi3/lib:$LD_LIBRARY_PATH

# environment
export CC=gcc
export CXX=g++
export FC=gfortran

下载源码包

BUILD_DIR=~/NAMD
cd $BUILD_DIR
wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/2.12/download/832164/NAMD_2.12_Source.tar.gz 
tar -xf NAMD_2.12_Source.tar.gz
cd NAMD_2.12_Source

构建和安装Charm

CHARMARCH=mpi-linux-aarch64
tar xvf charm-6.7.1.tar
cd charm-6.7.1
cd src/arch
mkdir $CHARMARCH
cp mpi-linux/conv-mach.* $CHARMARCH 
cd $CHARMARCH

sed -i "s/i386-gcc/generic64-light/" conv-mach.sh
sed -i "/#endif/i #define CMK_64BIT         1" conv-mach.h

cd ../../..

# build
./build charm++ $CHARMARCH --with-production -j8
cd ..

说明:因为针对ARM64,没有现成的ARCH配置,故自己拷贝一个类似的,然后修改。编译过程大约几分钟。

构建和安装NAMD

配置FFTW库(使用官方的版本)

下载FFTW库

wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/libraries/fftw-linux-arm64.tar.gz 
tar xvf fftw-linux-arm64.tar.gz 

也可以手动下载源码,并拷贝到NAMD解压后的目录。

sed -i "s%\$(HOME)%`pwd`%" arch/Linux-ARM64.tcl

如果系统中已安装了fftw库,也可以直接使用,例如自己手动修改配置文件 arch/Linux-ARM64.tcl ,改为以下内容:

FFTDIR=/usr/local/fftw
FFTINCL=-I$(FFTDIR)/include
FFTLIB=-L$(FFTDIR)/lib -lfftw3f 
FFTFLAGS=-DNAMD_FFTW -DNAMD_FFTW_3
FFT=$(FFTINCL) $(FFTFLAGS)

说明:FFTWDIR=/usr/local/fftw,指的是fftw库安装的根目录,请修改为自己的目录。

配置TCL库的变量

下载TCL库

wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/libraries/tcl8.5.9-linux-arm64-threaded.tar.gz
tar xvf tcl8.5.9-linux-arm64-threaded.tar.gz 

也可以手动下载源码,并拷贝到NAMD解压后的目录。

修改配置文件:

sed -i "s%\$(HOME)%`pwd`%" arch/Linux-ARM64.tcl

配置NAMD ARCH的变量

sed -i "s/multicore-arm7/mpi-linux-aarch64/" arch/Linux-ARM64-g++.arch

编译NAMD

./config  Linux-ARM64-g++ --charm-arch mpi-linux-aarch64 \
 --with-fftw --with-tcl
cd Linux-ARM64-g++
time make -j8 2>&1 | tee m.log
cd ..

编译过程大约几分钟。

配置运行环境

安装后的NAMD可以将其拷贝到目标目录,并设置PATH路径

INSTALL_DIR=$HOME/software/namd/2.12
mkdir -p $INSTALL_DIR
cp Linux-ARM64-g++/charmrun $INSTALL_DIR
cp Linux-ARM64-g++/namd2 $INSTALL_DIR
export PATH=$INSTALL_DIR:$PATH

测试

The Apoa1 example is a standard NAMD cross-platform benchmark. For more information on the Apoa1 example, see the NAMD website.

wget http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/utilities/apoa1.tar.gz
tar -xf apoa1.tar.gz
mpirun -np 16 namd2  apoa1/apoa1.namd 

更多

  1. 官网关于单节点多核版本的安装说明
  2. 有关NAMD的更多信息,请访问 NAMD 官网。
  3. 关于ARM平台应用程序移植和优化,请访问 Mr.ZhengGang