gmx Gromacs安装教程（+MPI+GPU加速版）及相关

GMX安装

一、安装fftw-3.2.2，安装路径为/opt/fftw-3.2.2

http://www.fftw.org/fftw-3.3.8.tar.gz下载.

tar xzvf fftw-3.3.4.tar.gz   
cd fftw-3.3.4  
./configure --prefix=/opt/fftw-3.3.4 --enable-sse2 --enable-avx --enable-float --enable-shared  

如果你的CPU相对较新，支持AVX2指令集，可再加上 --enable-avx2 选项以获得更好性能。

sudo make 
sudo make install

make时可调用-j，代表调用所有核并行编译，建议用于编译的核不要超过4个？即make -j 4。
编译完后可以把FFTW的解压目录和压缩包删掉。

打开~/.bashrc（gedit ~/.bashrc）复制：

# For FFTW
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/fftw-3.3.4/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export PATH=/opt/fftw-3.3.4/bin:$PATH

保存后 source ~/.bashrc 并用 vi ~/.bashrc检查一下。

二、安装CMake

先检查cmake –version，如果显示没有安装则先安装cmake

tar xzvf cmake-2.8.12.2.tar.gz
cd cmake-2.8.12.2
./configure --prefix=/opt/cmake-2.8.12.2
sudo make
sudo make install

打开~/.bashrc 复制：

# For CMake
export PATH=/opt/cmake-2.8.12.2/bin:$PATH

保存后 source ~/.bashrc 并用 cmake --version 查看版本。

三、安装cuda

去https://developer.nvidia.com/cuda-downloads下载CUDA toolkit并安装.

四、安装OpenMPI

http://www.open-mpi.org下载OpenMPI最新版本.

./configure --prefix=/opt/openmpi
make all install -j

之后在用户目录下的.bashrc末尾加入以下两行

export PATH=$PATH:/opt/openmpi/bin
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/opt/openmpi/lib

如xilock的为：

# openmpi
export PATH=/THFS/opt/openmpi/2.0.2/bin/:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/THFS/opt/openmpi/2.0.2/lib:$LD_LIBRARY_PATH

然后重新进入终端使以上语句生效。

注意，若装了mpi版本的还想再装一个非mpi版本的来供单节点使用，则需要重新编译一个gromacs且需要在编译gromacs时把mpi给OFF掉。

五、安装Gromacs-5.1.4

tar xzvf gromacs-5.1.4.tar.gz 
cd gromacs-5.1.4
mkdir build
cd build

export CMAKE_PREFIX_PATH=/<fftw的路径/>
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/opt/gromacs-5.1.4-gpu -DGMX_MPI=ON -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/<cuda的路径/>

sudo make 

进行make时，若此前安装的是cuda9.0以上版本，则可能会报错“nvcc fatal : Unsupported gpu architecture ‘compute_20’ while cuda9.0 is installed”
这是由兼容性导致的，此时需要更改一下gromacs里面的文件“gromacs-5.1.2/cmake/gmxManageNvccConfig”，将其中几处带“-gencode;arch=compute_20,code=compute_20”的行处理掉（如将其注释掉）即可。

sudo make install

注意，也可不做sudo make直接sudo make install

打开~/.bashrc 复制：

# For Gromacs
source /opt/gromacs-5.1.4-gpu/bin/GMXRC

保存并 source ~/.bashrc

六、测试

gmx_mpi mdrun

七、例子

本例在ntu nscc服务器上安装

先后在个人文件夹（home/users/ntu/n1805727）中安装fftw-3.2.2和cmake-2.8.12.2，并添加环境变量。
然后加载以下model。

module load gcc/4.9.3
module load openmpi/intel/1.10.2
module load cuda80/toolkit/8.0.44

然后在gromac里的build文件夹里执行以下命令即可：

export CMAKE_PREFIX_PATH=/home/users/ntu/n1805727/GMX5.1.4_Mine/fftw-3.3.4-installed
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/users/ntu/n1805727/GMX5.1.4_Mine/gromacs-5.1.4-gpu -DGMX_MPI=ON -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/cm/shared/apps/cuda80/toolkit/8.0.44

make
make install 

创建无后缀文本文件作为modulefile，内容如下：

#%Module -*- tcl -*-
##
## modulefile
##

set name    gromacs
set version 5.1.4
set root    /home/users/ntu/n1805727/GMX5.1.4_Mine/gromacs-5.1.4-gpu
set url     http://www.gromacs.org


module-whatis "adds $name version $version to your environment variables."

module load gcc/4.9.3
module load openmpi/intel/1.10.2
module load cuda80/toolkit/8.0.44

setenv GMXBIN                $root/bin
setenv GMXDATA               $root/share/gromacs
setenv GMXLDLIB              $root/lib64
setenv GMXMAN                $root/share/man
setenv GROMACS_DIR           $root
setenv PKG_CONFIG_PATH       $root/lib64/pkgconfig
prepend-path LD_LIBRARY_PATH $root/lib64
prepend-path MANPATH         $root/share/man
prepend-path PATH            $root/bin

入门级使用教程

其他

dssp安装

可在这里的“DSSP 2.*”处下载处理好的linux/win版dssp放到/usr/local/bin目录下（或设置DSSP环境变量指向“此文件”，注意不是指向该文件的路径），然后用sudo chmod a+x /usr/local/bin/dssp添加权限（否则会提示增加“-ver option”）。
路径设置：
WRONG: export DSSP=/opt/bin
RIGHT: export DSSP=/opt/bin/dssp

也可以在这里下载dssp，但没弄明白怎么安装。

对于linux版的gromacs,’gmx do_dssp’假定dssp可执行程序的路径为/usr/local/bin/dssp. 如果不是, 那么需要设置环境变量DSSP, 并将其指向dssp可执行程序的路径, 例如setenv DSSP /opt/dssp/bin/dssp. 如果使用bash, 可使用export DSSP=’/opt/dssp/bin/dssp’, 也可以直接将该变量加到bash的配置文件中。对于win版的gromacs，调用dssp时需要新建一个名为DSSP的系统环境变量，值设置为E:\dssp-2.0.4.exe，指向dssp文件。

Q&A

cmake阶段The C compiler identification is GNU 4.4.7/unknown

gromacs 2019要求gcc至少为4.8.1(gromacs2019不支持gcc5.2，还是得用4.8；gromacs2020要求gcc>=5.0)，但有时即便安装了新版本仍然会在cmake时报版本过久，故此时需要指定路径，即：[user1@node1 build]$ cmake .. -DCMAKE_CXX_COMPILER=/usr/local/gcc-5.2.0/bin/g++ -DCMAKE_C_COMPILER=/usr/local/gcc-5.2.0/bin/gcc。注意这两个路径要紧跟着cmake ..，放在后面没效果好像。

比如，若玺洛克添加的gcc环境变量为：

# gcc 4.8.5
export LD_LIBRARY_PATH=/THFS/opt/intel/18_1/compilers_and_libraries_2018.0.128/linux/mkl/lib/intel64_lin:/THFS/opt/intel/18_1/compilers_and_libraries_2018.0.128/linux/mpi/intel64/lib:/THFS/opt/intel/18_1/compilers_and_libraries_2018.0.128/linux/compiler/lib/intel64:$LD_LIBRARY_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/THFS/opt/gcc/4.8.5/lib64/:$LD_LIBRARY_PATH
export PATH=/THFS/opt/gcc/4.8.5/bin/:$PATH

玺洛克用mpi版编译时指令如下：

cmake .. -DCMAKE_CXX_COMPILER=/THFS/opt/gcc/4.8.5/bin/g++ -DCMAKE_C_COMPILER=/THFS/opt/gcc/4.8.5/bin/gcc -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/THFS/home/q-nwu-jmm/Desktop/INSTALL_Xilock/gromacs_install/gromacs20196_installed -DGMX_MPI=ON

若MPI的路径也有问题，则检查bashrc里添加的是否正确，或者在编译阶段添加MPI的路径（，一般通过前者可以解决），相关命令为（具体见参考资料）：

-DMPI_C_COMPILER=/public/software/mpi/openmpi-16-intel/bin/mpicc 
-DMPI_CXX_COMPILER=/public/software/mpi/openmpi-16-intel/bin/mpicxx 

WARNING: Using the slow plain C kernels. This should not happen during routine usage on supported platforms.

有些超算上面的gromacs编译的不好，使用时会提示WARNING: Using the slow plain C kernels. This should not happen during routine usage on supported platforms.，严重影响效率（效率相差几倍！如6h的任务变为24h），建议重新编译!

参考资料：

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