Informática Aplicada a la Investigación Rotating Header Image

Biokimika

LAMMPS

LAMMPS (“Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator”)  Sandia National Laborategiak garatutako dinamika molekular programa bat da. LAMMPS-ek  MPI komunikazioa erabiltzen du kalkulu paraleloentzat. Kode  irekia da eta GNU General Public License baldintzapean banatzen da. 2019ko Ekainare 5eko bertsioa.

Informazio orokorra

LAMMPS  dinamika molekular klasikoak egiteko  kodea da. Egoera likido, solido edo gaseosoan dauden partikula multzoak simula ditzake. Sistemak atomikoak, polimerikok, biologikoak, metalikoak sistemak granularrak , eta “coarse grined” direlakoak aztertu ditzake indar-eremu eta muga-baldintza barietate desberdinak erabiliz.

Zentzu orokorrean, LAMMPS-ek hedapen laburreko edo luzeko indarrekin elkar-interakzionatzen duten atomo-bilduma, molekula edo partíkula makroskopikoen Newtonen mugimenduaren ekuazioak integratzen ditu hasierako edo inguruneko baldintza desberdinak erabiliz.

Nola erabili

send_lmp

  • LAMMPS ilarara bidaltzeko   send_lmp tresna sortu dugu. Komando sintaxia, honakoa da:
  • send_lmp JOBNAME NODES PROCS_PER_NODE TIME [ MEM ] [``Other queue options'' ]
JOBNAME: Is the  name of the input with extension.
NODES: Number of nodes.
PROCS: Number of  processors.
TIME: Time requested to the queue system, format hh:mm:ss.
MEM: Optional. Memory in Gb ( It will used 1GB/core if not set).
[``Other Torque Options'' ] Optional. There is the possibility to pass more variables to the queuing system.
See examples below.   More information about this options

Adibideak

  • Job1  lana nodo batera eta 4 prozesagailuetara bidali dugu, 4 ordutarako:
send_lmp job1.in 1 4 04:00:00
  • Lana  2 nodo eta 8 prozesagailutara  eskatutako denbora  192 ordutakoa izanik. Memoria ere adierazi dugu,  8 GB, eta lana ez da 1234.  lana amaitu aurretik martxan jarriko.
send_lmp job2.inp 2 8 192:00:00 8 ``-W depend=afterany:1234'
  • Lana 4 nodo eta 4 prozesagailuetara bidali dugu. 200 ordu eta 2 GB-etako RAM-a askatu dugu. Gainera, kalkulua hasi eta amaitzean email bat bidaliko digu adierazitako emailera .
send_lmp job.inp 4 4 200:00:00 2 ``-m be -M mi.email@ehu.es''

Lanen Monitorizazioa

LAMMPS lanaen jarraipena egiteko  remote_vi tresna erabili daiteke.

remote_vi JOBID

*. out fitxategia erakutsiko digu.  (Lana send_lmp-rekin bidali bada soilik).

Informazio gehiago

http://lammps.sandia.gov

DL_POLY

Informazio orokorra

Daresbury Laborategian garatutako dinamika molekularreko programaren 4.02 bertsioa makromolekula, polimero, sistema ioniko, disoluzio eta beste sistema molekularentzako. Programa arkitektura guztietan instalatu egin da, Arinan eta Pédulon (2.2 bertsioa).

Nola erabili

Programa exekutatzeko idatzi skriptetan:

/software/bin/DL_POLY/DL_POLY.Z

GPGPU nodoetan sartzen bada programa GPGPUak erabilik exekutatuko da. gpu etiketa erabiliz kola sisteman bideratu daiteke lana GPGPU nodo batetara.

Interfaz grafikoa ere instalatu egin da. Hau exekutatzeko gomendatzen dizuegu Pendulon edo Maizen egitea, azkarragoa baita. Exekutatzeko:

/software/bin/DL_POLY/gui

Hainbat tresnen iturriak ere instalatu dira ondorengo direktorioan /software/bin/DL_POLY/.

Benchmark

Benchmark txiki batzuen datuak egin ditugu 4.02 bertsioarekin. Bai paralilizazioa bai GPGPUen eraginkortasuna neurtzen da.

System 1 cores 4 cores 8 cores 16 cores 32 cores 64 cores
Itanium 1.6 GHz 1500 419 248 149 92 61
Opteron 1230 503 264 166 74
Xeon 2.27 GHz 807 227 126 67 37 25

Lehenengo bencharmark honetan ikusten da xeon nodoak eraginkorragoak direla eta gomandagarriak lan luzeetarako. DL_POLYk oso ondo paralelizatzen du.

System 1 cores 2 cores 4 cores 8 cores 16 cores 32 cores
Itanium 1.6 GHz 2137 303 165 93 47
Opteron 1592 482 177 134 55
Xeon 2.27 GHz 848 180 92 48 28
1 GPGPU 125 114 104 102
2 GPGPU 77 72 69
4 GPGPU 53 50
8 GPGPU 37
System 1 cores 2 cores 4 cores 8 cores 16 cores 32 cores 64 cores
Xeon 2.27 GHz 2918 774 411 223 122 71
1 GPGPU 362 333 338 337
2 GPGPU 240 222 220
4 GPGPU 145 142
8 GPGPU 97

GPGPUak kalkulua bizkortzen dute. GPGPU kopurua bikoizterakoan abiadura 1.5 alditan igotzen da, hau dela etaazkenean prozesadore asko erabiltzea eraginkorragoa da. Hartu dezagun azken benchmarka. Nodo bakoitzak 8 kore ditu eta 2 GPGPU. Nodo batean GPGPUak erabiliz 220 s behar dira eta koreak erabiliz 411 s. 4 GPGPU 32 kore baino azkarragoak dira baina 64 kore jadanik 71 s behar dituzte lana bukatzeko eta 8 GPGPU 97 s. GPGPUak PC bat edo nodo batean egindako kalkulu bat dezente bizkortzen dute baina kalkulu paralelo handientzako koreetako paralelizazioa eraginkorragoa da.

DL_POLY sistema handietarako da eta milaka kore erabili ahal ditu. DL_POLYko dokumentazioaren arabera:

The DL_POLY_4 parallel performance and efficiency are considered very-good-to-excellent as long as (i) all CPU cores are loaded with no less than 500 particles each and (ii) the major linked cells algorithm has no dimension less than 4.

Informazio Gehiago

DL_POLYren web orrialde nagusi.

DL_POLYren eskuliburua (pdf).

DL_POLY interfaz grafikoaren eskuliburua (pdf).