Windows下的gromacs2021.6的GPU版本与gromacs2022的CPU版本

Chris——szk

因为一直都对于gromacs在Windows下的编译很感兴趣，所以就对gromacs2021和gromacs2022的版本下到研究了一下他们的编译问题，然后就是大致阐述一下过程吧）：一.准备
1.Visual Studio 2022
2.Intel oneAPI basetoolkit/fftw-3.3.10
3.CUDA Toolkit 11.6
4.gromacs2021/2022的安装包

二.编译的过程
1.gromacs2021.6(GPU)
在之前Visual Studio 2022的版本刚刚出来的时候就曾经尝试着去编译gromacs2021版本，然后就失败了，具体原因不太记得清了，当时好像是涉及到了编译器版本的问题来着，现在经过测试可以通过VS2022进行gromacs的GPU版本编译了，在编译gromacs2021之前需要将cmake文件中gmxManageNvccConfig.cmake文件进行小小的修改，修改的结果如下，将CXX改为CUDA即可进行正常编译，编译出来的gromacs做过测试可以正常运行，然后也分别做了含有MKL库的gromacs2021gpu版本和含有FFTW3.3.10的gromacs2021gpu版本，发现貌似计算速度没什么区别，MKL的略快一点吧，使用的命令如下：

1. cmake -GNinja -S. -B./build -DGMX_GPU=CUDA -DGMX_FFT_LIBRARY=mkl -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DBUILD_SHARED_LIBS=off -DMKL_INCLUDE_DIR="C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/include" -DMKL_LIBRARIES="C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/lib/intel64/mkl_intel_lp64.lib;C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/lib/intel64/mkl_sequential.lib;C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/lib/intel64/mkl_core.lib" -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=C:/gromacs2021.6

复制代码

可能是需要自己安装一下MKL的吧
2.gromacs2022.1(CPU)
没有做源码的修改可以正常编译CPU版本，命令如下：

1. cmake -GNinja -S. -B./build  -DGMX_FFT_LIBRARY=mkl -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DBUILD_SHARED_LIBS=off -DMKL_INCLUDE_DIR="C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/include" -DMKL_LIBRARIES="C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/lib/intel64/mkl_intel_lp64.lib;C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/lib/intel64/mkl_sequential.lib;C:/Program Files (x86)/Intel/oneAPI/mkl/latest/lib/intel64/mkl_core.lib" -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=C:/gromacs2022.1

复制代码

版本信息如下可以参考一下：



3.未成功GROMACS2022.3(GPU版本)
我做过很多尝试，分别修改了src/gromacs/nbxmn与src/gromacs/ewald下面的几个源码，如果不改的话就会出现奇怪的报错，所以就将例如nbxnm_cuda_kernal_utils.cuh中的static_assert改成了assert之后，编译的过程貌似可以进行较为顺利，但是还是会出现比较离谱的问题如下面这个链接所述：

https://gitlab.com/gromacs/gromacs/-/issues/4582

/MD与/MT不匹配的问题，尝试通过VS去改release的编译选项，也不会成功，而且VS编译很慢，目前也不清楚接下来改怎么改，欢迎大家讨论！

附上两个已经编译好的gromacs版本链接：
gromacs2022-cpu:链接：https://pan.baidu.com/s/1rXwIK0rIxC9bJ47FrTmc6g?pwd=6666
提取码：6666

gromacs2021.6-gpu: 链接：https://pan.baidu.com/s/1hlBsuOdJvx9twZOJEnKBYQ?pwd=6666
提取码：6666

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最近静下心来重新研究了一下源码的修改方式，发现其实主要修改gmxManageNvccConfig.cmake文件即可，大致修改内容就是将nvcc的编译flag由-std:c++17(linux下这么写没问题)改为-std=c++17，具体在哪里修改我已经在下面的github中写明了，也做了从2021-2023的gromacs的Windows版本的release，感兴趣的各位欢迎下载测试提issue：
https://github.com/CondaPereira/Gromacs_windows_Release(修改方式)
https://github.com/CondaPereira/Gromacs_windows_Release/releases(直接下载使用)

另外在修改完gmxManageNvccConfig.cmake文件之后还需要彻底避免/MT和/MD的mismatch问题，这里我提出一种解决方案为在CMakeList.txt文件中project()对定义之下添加如下代码：

1. set(CMAKE_MSVC_RUNTIME_LIBRARY "MultiThread[        DISCUZ_CODE_62        ]lt;[        DISCUZ_CODE_62        ]lt;CONFIG:Debug>:Debug>")

复制代码

强制命令在编译GPU版本的GROMACS的时候可以使用/MT的flag而不是/MD，我基本上把cmake文件夹下的所有.cmake文件都看了一遍都没有发现明确定义/MD这一个FLAG的选项，所以应该是在CMakeList.txt文件中只要开始project()就默认配置了参数/MD，强制更改过来即可）

yygong

GROMACS2022.3的GPU版本编译确实不好整

Chris——szk

yygong 发表于 2022-11-28 23:46
GROMACS2022.3的GPU版本编译确实不好整

确实不好整，还会一直跳出来显示runtime library mismatch，哎，头大（

charmm36

请问，您编译好的gromacs版本能直接用吗？我自己编译的没成功

夏一天

大神，gromacs2021.6-gpu版下载运行时报错，显示找不到cufft64_10.dll，好像没有上传这个文件

Chris——szk

夏一天 发表于 2022-11-29 19:48
大神，gromacs2021.6-gpu版下载运行时报错，显示找不到cufft64_10.dll，好像没有上传这个文件

这个我没有一起上传，这个缺失的话可以直接安装一下cudatoolkit就可以运行了

Chris——szk

charmm36 发表于 2022-11-29 19:01
请问，您编译好的gromacs版本能直接用吗？我自己编译的没成功

两个都可以的，gromacs2021.6的这个版本可能需要自己安装好cudatoolkit就可以运行了，也有可能需要自己安装一下mkl库，intel oneAPI basetoolkit中安装一下MKL就可以了

charmm36

Chris——szk 发表于 2022-11-29 22:53
两个都可以的，gromacs2021.6的这个版本可能需要自己安装好cudatoolkit就可以运行了，也有可能需要自己安 ...

嗯嗯，谢谢

heguscu

驱动版本516.59，设置好环境变量后可以直接用

大村驴

你也停在这一步了

对抗路达摩

在咸鱼看到有个高手卖2022.3的windows版本，并且他自己也说这个版本特别难编译。

夏一天

win版的2022.3比2021.6能快多少呢？有没必要换2022.3？好像2022.4也出来了

Chris——szk

对抗路达摩 发表于 2022-12-1 11:49
在咸鱼看到有个高手卖2022.3的windows版本，并且他自己也说这个版本特别难编译。

我刚刚试出来了，今天应该可以发布一下编译好的Windows版本的2022了

Chris——szk

夏一天 发表于 2022-12-1 22:18
win版的2022.3比2021.6能快多少呢？有没必要换2022.3？好像2022.4也出来了

个人感觉2022的bug还是有一点多的，个人更加偏向于使用2021.6，目前来说

Chris——szk

夏一天 发表于 2022-12-1 22:18
win版的2022.3比2021.6能快多少呢？有没必要换2022.3？好像2022.4也出来了

2022的优点来说就是自由能计算支持SIMD指令集，使用GPU计算现在加速相比之前的版本快2-3倍吧，我上次找了一个小例子试了一下，确实差不多两倍，我用的3060