NAMD 2.12 (GPU 버전) 설치

NAMD(Nanoscale Molecular Dynamics)는 분자 동역학 시뮬레이션을 위한 컴퓨터 소프트웨어 입니다. 병렬 효율성이 뛰어나고 대규모 시스템을 시뮬레이션하는데 자주 사용됩니다.

이 문서에서는 NAMD 2.12 소스를 (CUDA 기반의) GPU 기능을 사용하는 버전으로 설치하는 방법에 대하여 소개합니다.

가. 설치 환경

구분	내용
대상 시스템	뉴론
OS Version	리눅스 / CentOS 7.9
CPU	Intel Xeon E5-2670 v2
컴파일러	Intel 2018 Version
MPI	Mvapich2 2.3 Version
기타	Intel MKL Math Library, CUDA 10.0

나. 설치 전 환경 설정

KISTI 시스템은 PATH, LD_LIBRARY_PATH 등을 쉽게 하기 위하여 OpenSource 인 Environment Modules(http://modules.sourceforge.net)이 구성되어 있으며, 이하 설치 소개 에서는 module load를 이용한 환경 설정 방법을 이용합니다.

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[ 환경 설정 ]

$ module load intel/18.0.2 cuda/10.0 cudampi/mvapich2-2.3

다. 설치 과정

설치 과정 소개는 tar를 이용한 압축 해제 방법과 설정 방법 등 진행 절차를 위주로 설명하고, 소스 파일 다운로드 등은 생략합니다.

1. charm-6.7.1 설치

NAMD 소스는 charm을 이용하여 빌드한다. charm은 NAMD 소스내에 tar파일 형태로 포함되어 있으며 NAMD 소스를 압축 해제 후 NAMD 소스 파일안에서 설치를 진행합니다.

[설치과정]

$ tar xvf NAMD_2.12_Source.tar.gz
$ cd NAMD_2.12_Source


$ tar xvf charm-6.7.1.tar
$ cd charm-6.7.1
$ ./build charm++ verbs-linux-x86_64 icc smp --with-production -static-intel

NAMD의 설치 과정에서 호출되는 cuda 식별자 이름이 CUDA 9.1 이후 버전부터 삭제되어 주석처리를 통하여 해당 식별자를 비활성화

※ "cufftCheck(cufftSetCompatibilityMode" 이 포함된 10개 line 주석처리

[설치과정]

$ cd ..
$ vi src/CudaPmeSolverUtil.C

<수정 전>
cufftCheck(cufftSetCompatibilityMode(forwardPlan, CUFFT_COMPATIBILITY_FFTW_PADDING));
cufftCheck(cufftSetCompatibilityMode(backwardPlan, CUFFT_COMPATIBILITY_FFTW_PADDING));
<수정 후>
//cufftCheck(cufftSetCompatibilityMode(forwardPlan, CUFFT_COMPATIBILITY_FFTW_PADDING));
//cufftCheck(cufftSetCompatibilityMode(backwardPlan, CUFFT_COMPATIBILITY_FFTW_PADDING));

2. NAMD-2.12 설치 GPU를 사용하기 위해서는 아래와 같이 config 수행시에 --with-cuda, --cuda-prefix 옵션을 추가로 기재

[설치과정]

$ cd ..
$ ./config Linux-x86_64-icc --charm-base ./charm-6.7.1 \
--charm-arch verbs-linux-x86_64-smp-icc \
--with-tcl --with-mkl --mkl-prefix /apps/compiler/intel/18.0.2/mkl \
--with-cuda --cuda-prefix /apps/cuda/10.0


$ cd Linux-x86_64-icc
$ make

라. 뉴론 시스템에 설치된 NAMD-2.12 사용

위의 설치 과정에서 소개된 옵션들을 사용하여 설치된 NAMD의 사용방법 실행 예제 파일은 apoa1 시뮬레이션 예제 데이터 파일을 다운받아 사용

[실행방법 예시]

$ module load intel/18.0.2 cuda/10.0 cudampi/mvapich2-2.3 module load namd/2.12
$ namd2 apoa1.namd