Gromacs 5.1.1与4.6.7编译方法

sobereva

注：本文已经过时，最新版本GROMACS安装方法参见《GROMACS的安装方法》（http://sobereva.com/457）。

Gromacs 5.1.1与4.6.7编译方法

Compilation method of GROMACS 5.1.1 and 4.6.7

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

Gromacs 5.0（5.1.1编译方法与此完全一样）

编译条件：RHEL6-U1 64bit, Intel Q6600, root。

必须有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优势也不明显，故没必要装。单机并行不用装MPI库，因为用的是OpenMP并行。跨节点运行基于MPI，可以用OpenMPI 1.6及以上版本或MPICH 1.4.1及以上版本。

运行cmake -version，如果显示的版本低于2.8.8，到这里下载最新的cmake源代码：http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html
解压cmake，进入其目录，运行./bootstrap;make -j;make install，就被安装到了/usr/local/bin下面。删掉cmake目录。

tar -zxf gromacs-5.0.tar.gz解压之，进入Gromacs的解压目录
mkdir build
cd build
cmake .. -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs50 （注：如果用的CPU比较新，编译器版本又比较老，比如RHEL6自带的，这一步可能会报错提示说编译器不支持AVX2指令集，此时应当再加上-DGMX_SIMD=AVX_256来强制用AVX1指令集）
make -j       //-j代表调用所有核并行编译
make install
在make过程中Gromacs会自动下载FFTW3.3.3并编译之。下载和编译总共只需几分钟。程序被安装到了/sob/gromacs50。删掉Gromacs安装目录，并在用户的.bashrc里加上export PATH=$PATH:/sob/gromacs50/bin。

如果要编译双精度版本，cmake的时候写上-DGMX_DOUBLE=ON。此时不兼容GPU加速。编译出来的可执行文件默认都带着_d后缀，因此可以和单精度版安装到同一目录，不会冲突。


**** CUDA版安装方法
Gromacs通过CUDA支持nVidia的GPU来加速动力学计算，效率很好。如果用的是4核CPU，用高端GeForce显卡可加速>3倍，性价比很高。
先去nVidia网站下载并安装CUDA toolkit到默认路径。其它同上，区别仅是cmake这一步：
cmake .. -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda-5.5 -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs50

Gromacs从5.0开始也支持Intel XEON phi来加速计算，但只是初步支持，性价也远低于使用高端GeForce显卡，故这里就不说了。


**** 自己装FFTW的情况
有时候安装的机子不通网，Gromacs编译时没法自动联网下载FFTW，就必须先自行下载安装FFTW，然后在编译时调用。过程是：去ftp://ftp.fftw.org/pub/fftw/下载FFTW3.3.3或更高版本，解压并进入目录，运行
./configure --prefix=/sob/fftw333 --enable-sse2 --enable-float --enable-shared
make -j
make install
在编译Gromacs的cmake那步之前先运行
export CMAKE_PREFIX_PATH=/sob/fftw333
然后在cmake时去掉-DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON。
注意--enable-float代表编译单精度版本FFTW。如果是给双精度Gromacs用的，应该把--enable-float去掉。


**** 编译MPI版的方法
去http://www.open-mpi.org下载openmpi，这里用1.6.5版。解压并进入目录后运行
./configure
make all install
然后在cmake时加上-DGMX_MPI=on即可。编译出来的文件都带着_mpi后缀，因此和单节点并行的版本可以装到一起，不会冲突。


注：Gromacs充分对主流的CPU支持的SIMD指令集进行优化，编译时会自动检测CPU架构，采用适当的编译选项，充分利用支持的指令集达到最佳性能。因此，如果几个机子的CPU架构不同，不要把编译好的Gromacs程序直接互拷，否则运行会出问题。


Gromacs 4.6.7

编译方法和5.0基本没有任何差异，下面只是简要写写，具体请参考上面的内容。
编译条件：RHEL6-U1 64bit, Q6600, root。
gmx 4.6开始完全使用cmake而不用./configure。必须有cmake 2.8及以上。MKL、icc不需要装。单机并行不用装MPI库，跨节点运行可以用openMPI或mpich。安装方法参考了http://www.gromacs.org/Documentation/Installation_Instructions。

到这里下载最新的cmake源代码：http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html
解压cmake，进入其目录，运行./bootstrap;make;make install，就被安装到了/usr/local/bin下面。删掉cmake目录。

tar -zxf gromacs-4.6.7.tar.gz解压之，进入gmx的解压目录
mkdir build
cd build
cmake .. -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs467
make -j
make install
在make过程中gmx会自动下载fftw3.3.2并编译之。下载和编译总共只耗时<3分钟。程序被安装到了/sob/gromacs467。删掉gmx安装包及解压目录。

如果要编译双精度版本，cmake的时候写上-DGMX_DOUBLE=ON。此时不兼容GPU加速。编译出来的可执行文件默认都带着_d后缀。

**** CUDA版安装方法
安装CUDA toolkit。其它同上，区别仅是cmake这一步：
cmake .. -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda-5.5 -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs467gpu

**** 自己装fftw的情况
解压fftw3.3.2，进去，运行
./configure --prefix=/sob/fftw332 --enable-sse2 --enable-float --enable-shared
make
make install
然后gmx里的cmake步骤改为
export CMAKE_PREFIX_PATH=/sob/fftw332
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/sob/gromacs467
如果用于编译双精度gmx，--enable-float应去掉

ruanyang

内容很不错，但是对于初学者而言。配置环境变量是个难题。如果楼主能把如何配置环境变量在升入的讲一下的话，我感觉会更好。本人愚见，仅供参考！:D

sobereva

ruanyang 发表于 2014-10-19 10:17
内容很不错，但是对于初学者而言。配置环境变量是个难题。如果楼主能把如何配置环境变量在升入的讲一下的话 ...

按照文中所示运行export ...命令就行了
如果把linux的基础也得讲一遍帖子就太冗长了

ruanyang

理解 ，帖子将的很详尽。我自己在安装Gromacs4.6.5的时候在配置环境变量时卡了很长时间！

aqhuangry

非常实用，谢谢！刚接触linux系统。

516518

有用，多谢

wugaxp

其实Gromacs的编译还算是容易的，4.x版本在什么平台上都能很顺利地编译。不过我最近试图在AIX 6.1系统上编译最新的5.0版本，出错，似乎是5.0里面用了一些非标准的语言格式，xlc++不认。

kunkun

ruanyang 发表于 2014-10-19 10:17
内容很不错，但是对于初学者而言。配置环境变量是个难题。如果楼主能把如何配置环境变量在升入的讲一下的话 ...

我目前用到的环境设置来来去去就那几个。（ubuntu环境）
1，export PATH=$PATH:/路径/bin  （不能PATH=/路径/）这样会导致系统默认的路径失效，比如sudo等无法使用。
2,  export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/lib的路径/lib
3，source /路径/软连接
（比如gromacs：source /usr/local/gromacs/bin/GMXRC）
4，export AMBERHOME=/路径/amber14

以上个人愚见

夏夜晚风

成功了！不过不知道的.bashrc和.bash_profile这两个文件有什么区别？路径加在任意一个都可以吗？

sobereva

夏夜晚风 发表于 2015-1-26 12:59
成功了！不过不知道的.bashrc和.bash_profile这两个文件有什么区别？路径加在任意一个都可以吗？

.bash_profile：用户登录方式进bash shell时执行的环境变量设定
.bashrc：用户进bash shell时执行的环境信息，无论是否是登录方式进入（比如开启控制台、每次输入bash时）
一般都写在后者中。

yaochuang

Sob老师，在gromacs中如果想用QMMM计算的话，在编译gromacs的时候是不是就要指定计算QM所使用的软件呢（比如gaussian或ORCA）？ 如果已经安装好了gromacs，可不可以通过外部参数的指定来完成呢？

我在网上搜了一下，但是还是不太明应该怎么做，还请老师指点。

sobereva

yaochuang 发表于 2015-6-18 10:22
Sob老师，在gromacs中如果想用QMMM计算的话，在编译gromacs的时候是不是就要指定计算QM所使用的软件呢（比 ...

现在gmx的QMMM接口搞得怎么样了不是很清楚，以前弄gmx的QMMM还是3.3版的时候。
我估计应该不用在编译时就指定，你可以在mailing list上问问。

yaochuang

sobereva 发表于 2015-6-18 21:40
现在gmx的QMMM接口搞得怎么样了不是很清楚，以前弄gmx的QMMM还是3.3版的时候。
我估计应该不用在编译时 ...

好的，谢谢~

xpyp

双精度的带 _d
并行的带 _mpi
Cuda版的是 _cuda吗？

sobereva

xpyp 发表于 2015-7-30 00:04
双精度的带 _d
并行的带 _mpi
Cuda版的是 _cuda吗？

你指的什么程序？gmx？

只有双精度版默认带_d后缀，其它两种默认没有后缀。