Gromacs 5.1.1與4.6.7編譯方法

注：本文已經過時，最新版本GROMACS安裝方法參見《GROMACS的安裝方法》（http://www.shanxitv.org/457）。

Gromacs 5.1.1與4.6.7編譯方法

文/Sobereva @北京科音  Last update: 2016-Jan-25

Gromacs 5.0（5.1.1編譯方法與此完全一樣）

編譯條件：RHEL6-U1 64bit, Intel Q6600, root。

必須有cmake 2.8.8及以上。MKL、icc不是必需的，用MKL不比FFTW更快，用icc比gcc優勢也不明顯，故沒必要裝。單機并行不用裝MPI庫，因為用的是OpenMP并行。跨節點運行基于MPI，可以用OpenMPI 1.6及以上版本或MPICH 1.4.1及以上版本。

運行cmake -version，如果顯示的版本低于2.8.8，到這里下載最新的cmake源代碼：http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html
解壓cmake，進入其目錄，運行./bootstrap;make -j;make install，就被安裝到了/usr/local/bin下面。刪掉cmake目錄。

tar -zxf gromacs-5.0.tar.gz解壓之，進入Gromacs的解壓目錄
mkdir build
cd build
cmake .. -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs50 （注：如果用的CPU比較新，編譯器版本又比較老，比如RHEL6自帶的，這一步可能會報錯提示說編譯器不支持AVX2指令集，此時應當再加上-DGMX_SIMD=AVX_256來強制用AVX1指令集）
make -j       //-j代表調用所有核并行編譯
make install
在make過程中Gromacs會自動下載FFTW3.3.3并編譯之。下載和編譯總共只需幾分鐘。程序被安裝到了/sob/gromacs50。刪掉Gromacs安裝目錄，并在用戶的.bashrc里加上export PATH=$PATH:/sob/gromacs50/bin。

如果要編譯雙精度版本，cmake的時候寫上-DGMX_DOUBLE=ON。此時不兼容GPU加速。編譯出來的可執行文件默認都帶著_d后綴，因此可以和單精度版安裝到同一目錄，不會沖突。


**** CUDA版安裝方法
Gromacs通過CUDA支持nVidia的GPU來加速動力學計算，效率很好。如果用的是4核CPU，用高端GeForce顯卡可加速>3倍，性價比很高。
先去nVidia網站下載并安裝CUDA toolkit到默認路徑。其它同上，區別僅是cmake這一步：
cmake .. -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda-5.5 -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs50

Gromacs從5.0開始也支持Intel XEON phi來加速計算，但只是初步支持，性價也遠低于使用高端GeForce顯卡，故這里就不說了。


**** 自己裝FFTW的情況
有時候安裝的機子不通網，Gromacs編譯時沒法自動聯網下載FFTW，就必須先自行下載安裝FFTW，然后在編譯時調用。過程是：去ftp://ftp.fftw.org/pub/fftw/下載FFTW3.3.3或更高版本，解壓并進入目錄，運行
./configure --prefix=/sob/fftw333 --enable-sse2 --enable-float --enable-shared
make -j
make install
在編譯Gromacs的cmake那步之前先運行
export CMAKE_PREFIX_PATH=/sob/fftw333
然后在cmake時去掉-DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON。
注意--enable-float代表編譯單精度版本FFTW。如果是給雙精度Gromacs用的，應該把--enable-float去掉。


**** 編譯MPI版的方法
去http://www.open-mpi.org下載openmpi，這里用1.6.5版。解壓并進入目錄后運行
./configure
make all install
然后在cmake時加上-DGMX_MPI=on即可。編譯出來的文件都帶著_mpi后綴，因此和單節點并行的版本可以裝到一起，不會沖突。


注：Gromacs充分對主流的CPU支持的SIMD指令集進行優化，編譯時會自動檢測CPU架構，采用適當的編譯選項，充分利用支持的指令集達到最佳性能。因此，如果幾個機子的CPU架構不同，不要把編譯好的Gromacs程序直接互拷，否則運行會出問題。

Gromacs 4.6.7

編譯方法和5.0基本沒有任何差異，下面只是簡要寫寫，具體請參考上面的內容。

編譯條件：RHEL6-U1 64bit, Q6600, root。
gmx 4.6開始完全使用cmake而不用./configure。必須有cmake 2.8及以上。MKL、icc不需要裝。單機并行不用裝MPI庫，跨節點運行可以用openMPI或mpich。安裝方法參考了http://www.gromacs.org/Documentation/Installation_Instructions。

到這里下載最新的cmake源代碼：http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html
解壓cmake，進入其目錄，運行./bootstrap;make;make install，就被安裝到了/usr/local/bin下面。刪掉cmake目錄。

tar -zxf gromacs-4.6.7.tar.gz解壓之，進入gmx的解壓目錄
mkdir build
cd build
cmake .. -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs467
make -j
make install
在make過程中gmx會自動下載fftw3.3.2并編譯之。下載和編譯總共只耗時<3分鐘。程序被安裝到了/sob/gromacs467。刪掉gmx安裝包及解壓目錄。

如果要編譯雙精度版本，cmake的時候寫上-DGMX_DOUBLE=ON。此時不兼容GPU加速。編譯出來的可執行文件默認都帶著_d后綴。

**** CUDA版安裝方法
安裝CUDA toolkit。其它同上，區別僅是cmake這一步：
cmake .. -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda-5.5 -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs467gpu

**** 自己裝fftw的情況
解壓fftw3.3.2，進去，運行
./configure --prefix=/sob/fftw332 --enable-sse2 --enable-float --enable-shared
make
make install
然后gmx里的cmake步驟改為
export CMAKE_PREFIX_PATH=/sob/fftw332
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs467
如果用于編譯雙精度gmx，--enable-float應去掉