计算化学公社

标题: 分子动力学选择Amber or Gromacs ? [打印本页]

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-21 20:07
标题: 分子动力学选择Amber or Gromacs ?
请教各位老师，最近开始准备学习分子动力学模拟相关知识，不知用哪个软件使用好点呢，以下括号里的内容是网上看别人说的，自己现在也看不懂这些

看起来好像amber好点但是gromacs用的人也多，所以在此请教下选用哪个软件学习使用呢
（这两三年gmx删了隐式溶剂，不能在真空下跑MD，现在又开始删deffnm,mdrun only, 而amber现在对中国用户也可以免费使用了）

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-21 20:11
另外amber和gmx都可以进行FEP计算叭，不知道fep方面这两款软件是否在精确度或者其他方面有明显优势呢

作者
Author: sobereva 时间: 2021-12-22 01:11
先说清楚具体模拟什么
在我来看，但凡适合gromacs跑的问题都优先考虑gromacs。gromacs用户数近乎所有其它动力学程序用户的总和

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-22 12:57

sobereva 发表于 2021-12-22 01:11
先说清楚具体模拟什么
在我来看，但凡适合gromacs跑的问题都优先考虑gromacs。gromacs用户数近乎所有其它 ...

好的好的，是想模拟蛋白和配体复合物，验证对接的可靠性得到最稳定可靠复合物，计算FEP，谢谢您的解答

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-22 14:12

邓仰福发表于 2021-12-22 12:57
好的好的，是想模拟蛋白和配体复合物，验证对接的可靠性得到最稳定可靠复合物，计算FEP，谢谢您的解答:hu ...

讲道理，gromacs简单好用，用户多同时意味着教程多，你说的这些功能也都有，速度不说最快，还算说得过去。

Amber和NAMD3的话目前来看速度确实快些，而且功能更全面，用起来的话就会复杂一些，同时用户少也意味着教程少得多，要自己慢慢扒手册慢慢试

总结一句话，自己看

作者
Author: sobereva 时间: 2021-12-22 14:47

邓仰福发表于 2021-12-22 12:57
好的好的，是想模拟蛋白和配体复合物，验证对接的可靠性得到最稳定可靠复合物，计算FEP，谢谢您的解答:hu ...

GROMACS算这个极度理想

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-22 15:26

sobereva 发表于 2021-12-22 14:47
GROMACS算这个极度理想

好的，谢谢您！

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-22 15:28

喵星大佬发表于 2021-12-22 14:12
讲道理，gromacs简单好用，用户多同时意味着教程多，你说的这些功能也都有，速度不说最快，还算说得过去 ...

谢谢您，打算好好学习使用gromacs

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-22 20:14

sobereva 发表于 2021-12-22 14:47
GROMACS算这个极度理想

麻烦再问下您gromacs版本的问题，下载旧版本好点吧比如2018版功能方面可能更全一点哈（最近两三年gmx删了隐式溶剂，不能在真空下跑MD，现在又开始删deffnm,mdrun only）

作者
Author: Chris——szk 时间: 2021-12-22 20:28

喵星大佬发表于 2021-12-22 14:12
讲道理，gromacs简单好用，用户多同时意味着教程多，你说的这些功能也都有，速度不说最快，还算说得过去 ...

emm不应该是GPU支持下gromacs更加快一点嘛emm

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-22 20:29
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-22 20:30 编辑

邓仰福发表于 2021-12-22 20:14
麻烦再问下您gromacs版本的问题，下载旧版本好点吧比如2018版功能方面可能更全一点哈（最近两三年gmx删了 ...

不影响，用最新的。装一个21.4的GPU版和18.8的cpu版(不支持新的硬件和cuda版本)

一般跑轨迹的时候不会在隐式溶剂模型下跑的，要用mm-gbsa的话完了之后用老版本rerun就好了。相同硬件新版本速度快得多得多，何况老版本还不支持新的硬件不能用新的gpu，而且新的版本可以把将更多的计算分配给gpu，多gpu并行的时候gpu间通信也优化过了，速度更快

话说deffnm啥时候删了，这就是个命名输出文件的选项而且21.4还用的好好的，真空下MD指啥？非周期性边界静电作用用cut-off不就是真空嘛，这不是最基本的设置嘛啥时候不行了

作者
Author: sobereva 时间: 2021-12-22 21:23

邓仰福发表于 2021-12-22 20:14
麻烦再问下您gromacs版本的问题，下载旧版本好点吧比如2018版功能方面可能更全一点哈（最近两三年gmx删了 ...

deffnm目前最新正式版里没有删
你平时的蛋白质模拟根本不牵扯到隐式溶剂模型，而且本来gmx的GB模型做得就不怎么样，速度慢，支持的计算有效Born半径的方法也老，真需要专门用GB来跑的话基本都会用amber。而当需要用MMPBSA的时候，有专门的gmx_mmpbsa程序可以解决，调用外部PB求解程序。
gmx可以在真空下跑MD，只不过必须在有足够的真空区的盒子里跑，而不能当非周期性来跑。你跑蛋白质根本不会涉及到这种情况。
你提到的那些事情没有一个是和你有直接关系的。

GPU加速应当用>=2020版。纯CPU跑建议2018.8

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-22 21:33

sobereva 发表于 2021-12-22 21:23
deffnm目前最新正式版里没有删
你平时的蛋白质模拟根本不牵扯到隐式溶剂模型，而且本来gmx的GB模型做得 ...

好的，学到很多，谢谢您

作者
Author: 邓仰福 时间: 2021-12-22 21:39

喵星大佬发表于 2021-12-22 20:29
不影响，用最新的。装一个21.4的GPU版和18.8的cpu版(不支持新的硬件和cuda版本)

我也不清楚

我是看网上说gromacs最新版有各种缺陷说不如用gromacs2018

作者
Author: snljty 时间: 2021-12-22 21:41

喵星大佬发表于 2021-12-22 20:29
不影响，用最新的。装一个21.4的GPU版和18.8的cpu版(不支持新的硬件和cuda版本)

deffnm是开发日志说的，好像是2022版要删...

作者
Author: naoki 时间: 2021-12-22 21:45

sobereva 发表于 2021-12-22 21:23
deffnm目前最新正式版里没有删
你平时的蛋白质模拟根本不牵扯到隐式溶剂模型，而且本来gmx的GB模型做得 ...

Sob老师好，想咨询一下您，是gmx2020及以上版本的GPU加速效果更好吗

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-22 21:47

snljty 发表于 2021-12-22 21:41
deffnm是开发日志说的，好像是2022版要删...

每个大版本一开始都会bug不断，现在2021.4还是比较稳定的，到22版之后先让子弹飞一会

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-23 04:54
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-23 04:55 编辑

naoki 发表于 2021-12-22 21:45
Sob老师好，想咨询一下您，是gmx2020及以上版本的GPU加速效果更好吗

同样的硬件越新的版本速度越快，而且不是一点点

另一方面主要是gpu可以计算的任务类型越来越多。4.6版本开始，可以算短程非键作用，2018版开始可以算PME部分，2019开始，可以把成键项也放GPU上，不过这个提升不大。2020开始，约束和更新坐标，缓冲区也可以放gpu上，就是export GMX_FORCE_UPDATE_DEFAULT_GPU=true，然后mdrun的时候-update gpu，这个大幅减少cpu/gpu交互，提升不小
所以用gpu加速要用新的版本，最好是2020以后的版本，目前的2021.4还算比较稳定，bug也修差不多了

作者
Author: naoki 时间: 2021-12-23 09:10

喵星大佬发表于 2021-12-23 04:54
同样的硬件越新的版本速度越快，而且不是一点点

另一方面主要是gpu可以计算的任务类型越来越多。4.6版 ...

wow！非常感谢大佬的详细解答

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-23 11:16

喵星大佬发表于 2021-12-23 04:54
同样的硬件越新的版本速度越快，而且不是一点点

另一方面主要是gpu可以计算的任务类型越来越多。4.6版 ...

-update gpu好像不支持四点水模型

Program: gmx mdrun, version 2021.4
Source file: src/gromacs/taskassignment/decidegpuusage.cpp (line 726)
Function: bool gmx::decideWhetherToUseGpuForUpdate(bool, bool, PmeRunMode, bool, bool, gmx::TaskTarget, bool, const t_inputrec&, const gmx_mtop_t&, bool, bool, bool, bool, bool, const gmx::DevelopmentFeatureFlags&, const gmx::MDLogger&)

Inconsistency in user input:
Update task on the GPU was required,
but the following condition(s) were not satisfied:
Virtual sites are not supported.

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-23 11:58

牧生发表于 2021-12-23 11:16
-update gpu好像不支持四点水模型

Program: gmx mdrun, version 2021.4

对，而且目前不支持MTS，并且只能用leap-frog不能用vv
但是不用这些的情况下还是可以的，比如用charmm，Gromos或者FF14SB系列模拟生物分子的情况

作者
Author: sobereva 时间: 2021-12-23 12:30

naoki 发表于 2021-12-22 21:45
Sob老师好，想咨询一下您，是gmx2020及以上版本的GPU加速效果更好吗

(, 下载次数 Times of downloads: 57)

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2021-12-23 13:56

喵星大佬发表于 2021-12-23 04:54
同样的硬件越新的版本速度越快，而且不是一点点

另一方面主要是gpu可以计算的任务类型越来越多。4.6版 ...

woc离谱！我以前一直以为-update选项缺省值就是gpu，今天才知道还得手动加-update gpu，血亏啊呜呜呜…
是我学艺不精了

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-23 14:08

Entropy.S.I 发表于 2021-12-23 13:56
woc离谱！我以前一直以为-update选项缺省值就是gpu，今天才知道还得手动加-update gpu，血亏啊呜呜呜…
...

我上次跟你说吧update放到gpu上快很多，而且对cpu要求会明显降低，你还不信。。。。

update在gpu上是20版本以后的新功能，没注意也正常

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-23 14:39
本帖最后由牧生于 2021-12-23 14:42 编辑

喵星大佬发表于 2021-12-23 14:08
我上次跟你说吧update放到gpu上快很多，而且对cpu要求会明显降低，你还不信。。。。

update在gpu上是2 ...

测试了一下2019.6和2021.4，加上-update gpu以后，两个版本的gromacs速度都差不多。
GPU利用率从不到70%提升到84%了。。测试的9万多原子的表面活性剂水溶液体系，速度从180 ns/day提升到了差不多260 ns/day，当事人表示非常开心。。

作者
Author: biogon 时间: 2021-12-23 15:14

喵星大佬发表于 2021-12-23 04:54
同样的硬件越新的版本速度越快，而且不是一点点

另一方面主要是gpu可以计算的任务类型越来越多。4.6版 ...

现在同硬件还是amber快吧

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-23 15:24

biogon 发表于 2021-12-23 15:14
现在同硬件还是amber快吧

确实，Nvidia官方的测试还是Amber快，但也就一点

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2021-12-23 16:33
本帖最后由 Entropy.S.I 于 2021-12-23 16:41 编辑

喵星大佬发表于 2021-12-23 14:08
我上次跟你说吧update放到gpu上快很多，而且对cpu要求会明显降低，你还不信。。。。

update在gpu上是2 ...

添加-update gpu测试了我的5950X(PBO) & 3080Ti(Max400W)：
100万原子体系，gmx 2020.6，nstcalcenergy=100，rvdw=1.4，dt=0.002，nt=32，速度18ns/d，GPU利用率~85%，GPU功耗~365W；不加-update gpu，速度8.8ns/d，GPU利用率~53%，GPU功耗~300W。
30万原子体系，gmx 2020.6，nstcalcenergy=50，rvdw=1.4，dt=0.002，nt=32，速度67ns/d，GPU利用率~90%，GPU功耗~395W；不加-update gpu，速度53ns/d，GPU利用率~75%，GPU功耗~355W。

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2021-12-23 16:37

喵星大佬发表于 2021-12-23 04:54
同样的硬件越新的版本速度越快，而且不是一点点

另一方面主要是gpu可以计算的任务类型越来越多。4.6版 ...

但是export GMX_FORCE_UPDATE_DEFAULT_GPU=true似乎不是必须的吧？
这似乎是让-update选项缺省值设为gpu，就不用每次mdrun都加-update gpu了？

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-23 16:50
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-23 16:51 编辑

Entropy.S.I 发表于 2021-12-23 16:37
但是export GMX_FORCE_UPDATE_DEFAULT_GPU=true似乎不是必须的吧？
这似乎是让-update选项缺省值设为gpu ...

是的，我是看手册有这么个写法，我也发现不是一定要加的。。。。。

不过测试结果很明显，update到GPU之后速度还是有巨幅提升的，尤其是大体系，真·巨幅提升，其实主要就是降低了cpu和gpu的通信，而且这样对cpu的要求也降低了

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2021-12-23 16:54
关于3080Ti功耗墙怎么拉到400W：
先nvidia-smi -q看一下Max Power Limit是多少，一般较好的非公版卡，这个值都会比较高，比如我的七彩虹3080Ti AD OC，打开挡板上的自动超频BIOS开关，Max Power Limit就是400W。然后sudo nvidia-smi -pl 400，这里“pl”的意思是power limit，即功耗墙。
接着watch nvidia-smi，你就会看到TDP变成了400W。
其他N卡操作方法类似。
需要注意：以上操作在机器上所有卡的Max Power Limit相同时有效，否则最大只能把所有卡的功耗墙设置为第一块卡的Max Power Limit值。

拉功耗墙的好处是满载时频率更高。如果愿意折腾，也可以玩玩超频，Linux下N卡的超频在网上有教程。不过我不推荐日常跑生产力任务时超频，实在是不稳定。

作者
Author: naoki 时间: 2021-12-23 18:16

sobereva 发表于 2021-12-23 12:30

感觉能快不少，谢谢Sob老师~

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-23 18:21

biogon 发表于 2021-12-23 15:14
现在同硬件还是amber快吧

http://bbs.keinsci.com/thread-27072-1-1.html

看里面的回答

作者
Author: 夏一天 时间: 2021-12-25 11:44
请问GPU加速上,gromacs2019.6远小于 gromacs2020.6，但是否是 gromacs2020.6 < gromacs2021.4 < gromacs2022 ？这三个差距大还是已差别不大？

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-25 12:03
本帖最后由牧生于 2021-12-25 12:04 编辑

夏一天发表于 2021-12-25 11:44
请问GPU加速上,gromacs2019.6远小于 gromacs2020.6，但是否是 gromacs2020.6 < gromacs2021.4 < gromacs20 ...

据我自己的使用感受，6149双路+3090， 2019.6≈2021.4
我不认为“gromacs2019.6远小于 gromacs2020.6”。

作者
Author: Entropy.S.I 时间: 2021-12-25 12:24

夏一天发表于 2021-12-25 11:44
请问GPU加速上,gromacs2019.6远小于 gromacs2020.6，但是否是 gromacs2020.6 < gromacs2021.4 < gromacs20 ...

2020和2021速度几乎没有差别

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-25 15:36
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-25 15:45 编辑

牧生发表于 2021-12-25 12:03
据我自己的使用感受，6149双路+3090， 2019.6≈2021.4
我不认为“gromacs2019.6远小于 gromacs2020.6[ ...

印象中-update gpu是2020新加的，你确认一下版本对应的环境变量没弄错？

再就是想再提速30%可以上A40，或者是A6000(这个更容易买到也更便宜)，当时和NV的人交流结论就是用Gromacs两张A40然后NVLink插满，再多的基本没意义了，Gromacs是那几个MD程序里唯一用A100不是最快的(2-4卡时不如A40/A6000)

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-25 15:49
本帖最后由牧生于 2021-12-25 15:53 编辑

喵星大佬发表于 2021-12-25 15:36
印象中-update gpu是2020新加的，你确认一下版本对应的环境变量没弄错？

再就是想再提速30%可以上A40 ...

我的机子同时装了2018.8, 2019.6 2020.6 2021.4 你这么一说，我还真有点怀疑我是不是弄错了。我周一上班去办公室的时候再确认一下。到时候再反馈。

为了提速30%，那加钱的幅度得100%或更多，人间不值得

1080TI已经很好了，3090更是人间极品，更高的我就不去想了

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-25 15:55
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-25 16:03 编辑

牧生发表于 2021-12-25 15:49
我的机子同时装了2018.8, 2019.6 2020.6 2021.4 你这么一说，我还真有点怀疑我是不是弄错了。 ...

再上一张3090和桥接器，也是可以的，Gromacs在双卡时效率相当高，这个应该是速度仅次于双A100和双A40/A6000的方案了，速度非常接进前面的了，相对于单3090要有提速90%吧，估计有双A100的85%或者双A6000的92%

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-27 07:06

喵星大佬发表于 2021-12-25 15:36
印象中-update gpu是2020新加的，你确认一下版本对应的环境变量没弄错？

再就是想再提速30%可以上A40 ...

-update gpu 针对2018.8无效，对2019.6及以后版本是有效的。未测试2019前几个版本。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-27 07:34
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-27 07:40 编辑

牧生发表于 2021-12-27 07:06
-update gpu 针对2018.8无效，对2019.6及以后版本是有效的。未测试2019前几个版本。

https://developer.nvidia.com/blo ... -with-gromacs-2020/

看着里面说的有点区别
不过主要提升在多GPU方面，快出去相当多，但并行效率仍然远不及Amber和NAMD的完美线性

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-27 14:42

喵星大佬发表于 2021-12-25 15:55
再上一张3090和桥接器，也是可以的，Gromacs在双卡时效率相当高，这个应该是速度仅次于双A100和双A40/A60 ...

gromacs双卡，你的意思是两个卡跑同一个gmx任务吧。这样的话，命令是怎样的啊。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-27 14:54

牧生发表于 2021-12-27 14:42
gromacs双卡，你的意思是两个卡跑同一个gmx任务吧。这样的话，命令是怎样的啊。

看上面那个链接

作者
Author: 牧生 时间: 2021-12-27 15:21

喵星大佬发表于 2021-12-27 14:54
看上面那个链接

原来，NVLink是实体的硬件，这下子明白了。是我孤陋寡闻了。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-12-27 15:44
本帖最后由喵星大佬于 2021-12-27 15:52 编辑

牧生发表于 2021-12-27 15:21
原来，NVLink是实体的硬件，这下子明白了。是我孤陋寡闻了。

是的，30系消费级只有3090有，而且和Gromacs的多卡并行效率关系很大
多卡并行优化看上面那个nVidia的博客就好了

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