Gromacs

Das Programm Gromacs (GRO­nin­gen MA­chi­ne for Che­mi­cal Si­mu­la­ti­ons) simuliert über Kraftfelder die Wechselwirkungen von großen Molekülen mit sich selbst und ihrer Umgebung (Proteinfaltung, Lösungsmittelinteraktion und so weiter).

Gromacs wurde primär zur Berechnung von Biomolekülen wie Proteinen, Lipiden und DNS entwickelt, kann aber auch für andere große Moleküle verwendet werden.

Da die Berechnungen mit Methoden der klassischen Mechanik erfolgen, werden quantenmechanische Effekte nicht berücksichtigt. Dies verringert die Rechenzeit enorm, erlaubt aber nicht die Berechnung von angeregten Zuständen oder beispielsweise der Bildung von kovalenten Bindungen. Für diese Zwecke stehen Programme für quantenmechanische Berechnungen auf CHEOPS zur Verfügung.

Gromacs 5.0.6 ist auf CHEOPS in der single precision Version verfügbar, was für die meisten Rechnungen ausreichen sollte. Wenn eine double precision Version benötigt wird, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.

Gromacs benutzt MPI und OpenMP zur Parallelisierung. Erste Tests legen die Vermutung nah, dass die MPI-Parallelisierung in unserer Umgebung derzeit die effizientere ist. Dies mag je nach Größe der Rechnung variieren.

Das folgende Skript führt eine Gromacs-Rechnung mit MPI auf zwei Knoten mit je acht Kernen aus.

#!/bin/bash -l
#SBATCH --job-name=Gromacs016
#SBATCH --output=Gromacs016_%j.output
#SBATCH --mem=5GB
#SBATCH --nodes=2
#SBATCH --ntasks-per-node=8
#SBATCH --ntasks=16
#SBATCH --time 5:00:00
#SBATCH --account=InsertYourAccount

module load gromacs/5.0.6
gmx grompp -f x.mdp -c y.gro -t y.cpt -p topol.top -o z.tpr
srun mdrun_mpi -deffnm md_test

Um eine Rechnung im gemischten MPI/OpenMP-Modus zu starten, muss OMP_NUM_THREADS auf SLURM_CPUS_PER_TASK gesetzt werden und sichergestellt werden, dass ntasks-per-node auf eins und cpus-per-task auf die Anzahl der Kerne pro Knoten gesetzt wird.

#!/bin/bash -l
#SBATCH --job-name= Gromacs016
#SBATCH --output= Gromacs016_%j.output
#SBATCH --mem=5GB
#SBATCH --nodes=2
#SBATCH --ntasks-per-node=1
#SBATCH --cpus-per-task=8
#SBATCH --time 5:00:00
#SBATCH --account=InsertYourAccount

module load gromacs/5.0.6
export OMP_NUM_THREADS=$SLURM_CPUS_PER_TASK

gmx grompp -f x.mdp -c y.gro -t y.cpt -p topol.top -o z.tpr
srun mdrun_mpi -deffnm md_test