src/gromacs/gmxlib/nonbonded/nb_kernel_sparc64_hpc_ace_double/nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_sparc64_hpc_ace_double.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*
  36  * Note: this file was generated by the GROMACS sparc64_hpc_ace_double kernel generator.
  37  */
  38 #include "config.h"
  39
  40 #include <math.h>
  41
  42 #include "../nb_kernel.h"
  43 #include "gromacs/legacyheaders/types/simple.h"
  44 #include "gromacs/math/vec.h"
  45 #include "gromacs/legacyheaders/nrnb.h"
  46
  47 #include "kernelutil_sparc64_hpc_ace_double.h"
  48
  49 /*
  50  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_VF_sparc64_hpc_ace_double
  51  * Electrostatics interaction: Coulomb
  52  * VdW interaction:            None
  53  * Geometry:                   Particle-Particle
  54  * Calculate force/pot:        PotentialAndForce
  55  */
  56 void
  57 nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_VF_sparc64_hpc_ace_double
  58                     (t_nblist                    * gmx_restrict       nlist,
  59                      rvec                        * gmx_restrict          xx,
  60                      rvec                        * gmx_restrict          ff,
  61                      t_forcerec                  * gmx_restrict          fr,
  62                      t_mdatoms                   * gmx_restrict     mdatoms,
  63                      nb_kernel_data_t gmx_unused * gmx_restrict kernel_data,
  64                      t_nrnb                      * gmx_restrict        nrnb)
  65 {
  66     /* Suffixes 0,1,2,3 refer to particle indices for waters in the inner or outer loop, or
  67      * just 0 for non-waters.
  68      * Suffixes A,B refer to j loop unrolling done with double precision SIMD, e.g. for the two different
  69      * jnr indices corresponding to data put in the four positions in the SIMD register.
  70      */
  71     int              i_shift_offset,i_coord_offset,outeriter,inneriter;
  72     int              j_index_start,j_index_end,jidx,nri,inr,ggid,iidx;
  73     int              jnrA,jnrB;
  74     int              j_coord_offsetA,j_coord_offsetB;
  75     int              *iinr,*jindex,*jjnr,*shiftidx,*gid;
  76     real             rcutoff_scalar;
  77     real             *shiftvec,*fshift,*x,*f;
  78     _fjsp_v2r8       tx,ty,tz,fscal,rcutoff,rcutoff2,jidxall;
  79     int              vdwioffset0;
  80     _fjsp_v2r8       ix0,iy0,iz0,fix0,fiy0,fiz0,iq0,isai0;
  81     int              vdwjidx0A,vdwjidx0B;
  82     _fjsp_v2r8       jx0,jy0,jz0,fjx0,fjy0,fjz0,jq0,isaj0;
  83     _fjsp_v2r8       dx00,dy00,dz00,rsq00,rinv00,rinvsq00,r00,qq00,c6_00,c12_00;
  84     _fjsp_v2r8       velec,felec,velecsum,facel,crf,krf,krf2;
  85     real             *charge;
  86     _fjsp_v2r8       itab_tmp;
  87     _fjsp_v2r8       dummy_mask,cutoff_mask;
  88     _fjsp_v2r8       one     = gmx_fjsp_set1_v2r8(1.0);
  89     _fjsp_v2r8       two     = gmx_fjsp_set1_v2r8(2.0);
  90     union { _fjsp_v2r8 simd; long long int i[2]; } vfconv,gbconv,ewconv;
  91
  92     x                = xx[0];
  93     f                = ff[0];
  94
  95     nri              = nlist->nri;
  96     iinr             = nlist->iinr;
  97     jindex           = nlist->jindex;
  98     jjnr             = nlist->jjnr;
  99     shiftidx         = nlist->shift;
 100     gid              = nlist->gid;
 101     shiftvec         = fr->shift_vec[0];
 102     fshift           = fr->fshift[0];
 103     facel            = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->epsfac);
 104     charge           = mdatoms->chargeA;
 105
 106     /* Avoid stupid compiler warnings */
 107     jnrA = jnrB = 0;
 108     j_coord_offsetA = 0;
 109     j_coord_offsetB = 0;
 110
 111     outeriter        = 0;
 112     inneriter        = 0;
 113
 114     /* Start outer loop over neighborlists */
 115     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 116     {
 117         /* Load shift vector for this list */
 118         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 119
 120         /* Load limits for loop over neighbors */
 121         j_index_start    = jindex[iidx];
 122         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 123
 124         /* Get outer coordinate index */
 125         inr              = iinr[iidx];
 126         i_coord_offset   = DIM*inr;
 127
 128         /* Load i particle coords and add shift vector */
 129         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 130
 131         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 132         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 133         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 134
 135         /* Load parameters for i particles */
 136         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 137
 138         /* Reset potential sums */
 139         velecsum         = _fjsp_setzero_v2r8();
 140
 141         /* Start inner kernel loop */
 142         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 143         {
 144
 145             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 146             jnrA             = jjnr[jidx];
 147             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 148             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 149             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 150
 151             /* load j atom coordinates */
 152             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 153                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 154
 155             /* Calculate displacement vector */
 156             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 157             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 158             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 159
 160             /* Calculate squared distance and things based on it */
 161             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 162
 163             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 164
 165             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 166
 167             /* Load parameters for j particles */
 168             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 169
 170             /**************************
 171              * CALCULATE INTERACTIONS *
 172              **************************/
 173
 174             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 175             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 176
 177             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 178             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 179             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 180
 181             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 182             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 183
 184             fscal            = felec;
 185
 186             /* Update vectorial force */
 187             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 188             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 189             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 190
 191             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 192
 193             /* Inner loop uses 31 flops */
 194         }
 195
 196         if(jidx<j_index_end)
 197         {
 198
 199             jnrA             = jjnr[jidx];
 200             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 201
 202             /* load j atom coordinates */
 203             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 204                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 205
 206             /* Calculate displacement vector */
 207             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 208             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 209             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 210
 211             /* Calculate squared distance and things based on it */
 212             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 213
 214             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 215
 216             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 217
 218             /* Load parameters for j particles */
 219             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 220
 221             /**************************
 222              * CALCULATE INTERACTIONS *
 223              **************************/
 224
 225             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 226             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 227
 228             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 229             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 230             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 231
 232             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 233             velec            = _fjsp_unpacklo_v2r8(velec,_fjsp_setzero_v2r8());
 234             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 235
 236             fscal            = felec;
 237
 238             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 239
 240             /* Update vectorial force */
 241             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 242             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 243             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 244
 245             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 246
 247             /* Inner loop uses 31 flops */
 248         }
 249
 250         /* End of innermost loop */
 251
 252         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 253                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 254
 255         ggid                        = gid[iidx];
 256         /* Update potential energies */
 257         gmx_fjsp_update_1pot_v2r8(velecsum,kernel_data->energygrp_elec+ggid);
 258
 259         /* Increment number of inner iterations */
 260         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 261
 262         /* Outer loop uses 8 flops */
 263     }
 264
 265     /* Increment number of outer iterations */
 266     outeriter        += nri;
 267
 268     /* Update outer/inner flops */
 269
 270     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_VF,outeriter*8 + inneriter*31);
 271 }
 272 /*
 273  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 274  * Electrostatics interaction: Coulomb
 275  * VdW interaction:            None
 276  * Geometry:                   Particle-Particle
 277  * Calculate force/pot:        Force
 278  */
 279 void
 280 nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 281                     (t_nblist                    * gmx_restrict       nlist,
 282                      rvec                        * gmx_restrict          xx,
 283                      rvec                        * gmx_restrict          ff,
 284                      t_forcerec                  * gmx_restrict          fr,
 285                      t_mdatoms                   * gmx_restrict     mdatoms,
 286                      nb_kernel_data_t gmx_unused * gmx_restrict kernel_data,
 287                      t_nrnb                      * gmx_restrict        nrnb)
 288 {
 289     /* Suffixes 0,1,2,3 refer to particle indices for waters in the inner or outer loop, or
 290      * just 0 for non-waters.
 291      * Suffixes A,B refer to j loop unrolling done with double precision SIMD, e.g. for the two different
 292      * jnr indices corresponding to data put in the four positions in the SIMD register.
 293      */
 294     int              i_shift_offset,i_coord_offset,outeriter,inneriter;
 295     int              j_index_start,j_index_end,jidx,nri,inr,ggid,iidx;
 296     int              jnrA,jnrB;
 297     int              j_coord_offsetA,j_coord_offsetB;
 298     int              *iinr,*jindex,*jjnr,*shiftidx,*gid;
 299     real             rcutoff_scalar;
 300     real             *shiftvec,*fshift,*x,*f;
 301     _fjsp_v2r8       tx,ty,tz,fscal,rcutoff,rcutoff2,jidxall;
 302     int              vdwioffset0;
 303     _fjsp_v2r8       ix0,iy0,iz0,fix0,fiy0,fiz0,iq0,isai0;
 304     int              vdwjidx0A,vdwjidx0B;
 305     _fjsp_v2r8       jx0,jy0,jz0,fjx0,fjy0,fjz0,jq0,isaj0;
 306     _fjsp_v2r8       dx00,dy00,dz00,rsq00,rinv00,rinvsq00,r00,qq00,c6_00,c12_00;
 307     _fjsp_v2r8       velec,felec,velecsum,facel,crf,krf,krf2;
 308     real             *charge;
 309     _fjsp_v2r8       itab_tmp;
 310     _fjsp_v2r8       dummy_mask,cutoff_mask;
 311     _fjsp_v2r8       one     = gmx_fjsp_set1_v2r8(1.0);
 312     _fjsp_v2r8       two     = gmx_fjsp_set1_v2r8(2.0);
 313     union { _fjsp_v2r8 simd; long long int i[2]; } vfconv,gbconv,ewconv;
 314
 315     x                = xx[0];
 316     f                = ff[0];
 317
 318     nri              = nlist->nri;
 319     iinr             = nlist->iinr;
 320     jindex           = nlist->jindex;
 321     jjnr             = nlist->jjnr;
 322     shiftidx         = nlist->shift;
 323     gid              = nlist->gid;
 324     shiftvec         = fr->shift_vec[0];
 325     fshift           = fr->fshift[0];
 326     facel            = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->epsfac);
 327     charge           = mdatoms->chargeA;
 328
 329     /* Avoid stupid compiler warnings */
 330     jnrA = jnrB = 0;
 331     j_coord_offsetA = 0;
 332     j_coord_offsetB = 0;
 333
 334     outeriter        = 0;
 335     inneriter        = 0;
 336
 337     /* Start outer loop over neighborlists */
 338     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 339     {
 340         /* Load shift vector for this list */
 341         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 342
 343         /* Load limits for loop over neighbors */
 344         j_index_start    = jindex[iidx];
 345         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 346
 347         /* Get outer coordinate index */
 348         inr              = iinr[iidx];
 349         i_coord_offset   = DIM*inr;
 350
 351         /* Load i particle coords and add shift vector */
 352         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 353
 354         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 355         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 356         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 357
 358         /* Load parameters for i particles */
 359         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 360
 361         /* Start inner kernel loop */
 362         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 363         {
 364
 365             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 366             jnrA             = jjnr[jidx];
 367             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 368             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 369             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 370
 371             /* load j atom coordinates */
 372             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 373                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 374
 375             /* Calculate displacement vector */
 376             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 377             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 378             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 379
 380             /* Calculate squared distance and things based on it */
 381             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 382
 383             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 384
 385             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 386
 387             /* Load parameters for j particles */
 388             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 389
 390             /**************************
 391              * CALCULATE INTERACTIONS *
 392              **************************/
 393
 394             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 395             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 396
 397             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 398             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 399             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 400
 401             fscal            = felec;
 402
 403             /* Update vectorial force */
 404             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 405             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 406             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 407
 408             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 409
 410             /* Inner loop uses 30 flops */
 411         }
 412
 413         if(jidx<j_index_end)
 414         {
 415
 416             jnrA             = jjnr[jidx];
 417             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 418
 419             /* load j atom coordinates */
 420             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 421                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 422
 423             /* Calculate displacement vector */
 424             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 425             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 426             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 427
 428             /* Calculate squared distance and things based on it */
 429             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 430
 431             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 432
 433             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 434
 435             /* Load parameters for j particles */
 436             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 437
 438             /**************************
 439              * CALCULATE INTERACTIONS *
 440              **************************/
 441
 442             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 443             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 444
 445             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 446             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 447             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 448
 449             fscal            = felec;
 450
 451             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 452
 453             /* Update vectorial force */
 454             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 455             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 456             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 457
 458             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 459
 460             /* Inner loop uses 30 flops */
 461         }
 462
 463         /* End of innermost loop */
 464
 465         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 466                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 467
 468         /* Increment number of inner iterations */
 469         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 470
 471         /* Outer loop uses 7 flops */
 472     }
 473
 474     /* Increment number of outer iterations */
 475     outeriter        += nri;
 476
 477     /* Update outer/inner flops */
 478
 479     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_F,outeriter*7 + inneriter*30);
 480 }