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 "gmxpre.h"
  39
  40 #include "config.h"
  41
  42 #include <math.h>
  43
  44 #include "../nb_kernel.h"
  45 #include "gromacs/legacyheaders/types/simple.h"
  46 #include "gromacs/math/vec.h"
  47 #include "gromacs/legacyheaders/nrnb.h"
  48
  49 #include "kernelutil_sparc64_hpc_ace_double.h"
  50
  51 /*
  52  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_VF_sparc64_hpc_ace_double
  53  * Electrostatics interaction: Coulomb
  54  * VdW interaction:            None
  55  * Geometry:                   Particle-Particle
  56  * Calculate force/pot:        PotentialAndForce
  57  */
  58 void
  59 nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_VF_sparc64_hpc_ace_double
  60                     (t_nblist                    * gmx_restrict       nlist,
  61                      rvec                        * gmx_restrict          xx,
  62                      rvec                        * gmx_restrict          ff,
  63                      t_forcerec                  * gmx_restrict          fr,
  64                      t_mdatoms                   * gmx_restrict     mdatoms,
  65                      nb_kernel_data_t gmx_unused * gmx_restrict kernel_data,
  66                      t_nrnb                      * gmx_restrict        nrnb)
  67 {
  68     /* Suffixes 0,1,2,3 refer to particle indices for waters in the inner or outer loop, or
  69      * just 0 for non-waters.
  70      * Suffixes A,B refer to j loop unrolling done with double precision SIMD, e.g. for the two different
  71      * jnr indices corresponding to data put in the four positions in the SIMD register.
  72      */
  73     int              i_shift_offset,i_coord_offset,outeriter,inneriter;
  74     int              j_index_start,j_index_end,jidx,nri,inr,ggid,iidx;
  75     int              jnrA,jnrB;
  76     int              j_coord_offsetA,j_coord_offsetB;
  77     int              *iinr,*jindex,*jjnr,*shiftidx,*gid;
  78     real             rcutoff_scalar;
  79     real             *shiftvec,*fshift,*x,*f;
  80     _fjsp_v2r8       tx,ty,tz,fscal,rcutoff,rcutoff2,jidxall;
  81     int              vdwioffset0;
  82     _fjsp_v2r8       ix0,iy0,iz0,fix0,fiy0,fiz0,iq0,isai0;
  83     int              vdwjidx0A,vdwjidx0B;
  84     _fjsp_v2r8       jx0,jy0,jz0,fjx0,fjy0,fjz0,jq0,isaj0;
  85     _fjsp_v2r8       dx00,dy00,dz00,rsq00,rinv00,rinvsq00,r00,qq00,c6_00,c12_00;
  86     _fjsp_v2r8       velec,felec,velecsum,facel,crf,krf,krf2;
  87     real             *charge;
  88     _fjsp_v2r8       itab_tmp;
  89     _fjsp_v2r8       dummy_mask,cutoff_mask;
  90     _fjsp_v2r8       one     = gmx_fjsp_set1_v2r8(1.0);
  91     _fjsp_v2r8       two     = gmx_fjsp_set1_v2r8(2.0);
  92     union { _fjsp_v2r8 simd; long long int i[2]; } vfconv,gbconv,ewconv;
  93
  94     x                = xx[0];
  95     f                = ff[0];
  96
  97     nri              = nlist->nri;
  98     iinr             = nlist->iinr;
  99     jindex           = nlist->jindex;
 100     jjnr             = nlist->jjnr;
 101     shiftidx         = nlist->shift;
 102     gid              = nlist->gid;
 103     shiftvec         = fr->shift_vec[0];
 104     fshift           = fr->fshift[0];
 105     facel            = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->epsfac);
 106     charge           = mdatoms->chargeA;
 107
 108     /* Avoid stupid compiler warnings */
 109     jnrA = jnrB = 0;
 110     j_coord_offsetA = 0;
 111     j_coord_offsetB = 0;
 112
 113     outeriter        = 0;
 114     inneriter        = 0;
 115
 116     /* Start outer loop over neighborlists */
 117     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 118     {
 119         /* Load shift vector for this list */
 120         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 121
 122         /* Load limits for loop over neighbors */
 123         j_index_start    = jindex[iidx];
 124         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 125
 126         /* Get outer coordinate index */
 127         inr              = iinr[iidx];
 128         i_coord_offset   = DIM*inr;
 129
 130         /* Load i particle coords and add shift vector */
 131         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 132
 133         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 134         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 135         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 136
 137         /* Load parameters for i particles */
 138         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 139
 140         /* Reset potential sums */
 141         velecsum         = _fjsp_setzero_v2r8();
 142
 143         /* Start inner kernel loop */
 144         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 145         {
 146
 147             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 148             jnrA             = jjnr[jidx];
 149             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 150             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 151             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 152
 153             /* load j atom coordinates */
 154             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 155                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 156
 157             /* Calculate displacement vector */
 158             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 159             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 160             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 161
 162             /* Calculate squared distance and things based on it */
 163             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 164
 165             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 166
 167             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 168
 169             /* Load parameters for j particles */
 170             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 171
 172             /**************************
 173              * CALCULATE INTERACTIONS *
 174              **************************/
 175
 176             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 177             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 178
 179             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 180             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 181             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 182
 183             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 184             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 185
 186             fscal            = felec;
 187
 188             /* Update vectorial force */
 189             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 190             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 191             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 192
 193             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 194
 195             /* Inner loop uses 31 flops */
 196         }
 197
 198         if(jidx<j_index_end)
 199         {
 200
 201             jnrA             = jjnr[jidx];
 202             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 203
 204             /* load j atom coordinates */
 205             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 206                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 207
 208             /* Calculate displacement vector */
 209             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 210             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 211             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 212
 213             /* Calculate squared distance and things based on it */
 214             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 215
 216             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 217
 218             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 219
 220             /* Load parameters for j particles */
 221             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 222
 223             /**************************
 224              * CALCULATE INTERACTIONS *
 225              **************************/
 226
 227             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 228             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 229
 230             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 231             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 232             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 233
 234             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 235             velec            = _fjsp_unpacklo_v2r8(velec,_fjsp_setzero_v2r8());
 236             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 237
 238             fscal            = felec;
 239
 240             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 241
 242             /* Update vectorial force */
 243             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 244             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 245             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 246
 247             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 248
 249             /* Inner loop uses 31 flops */
 250         }
 251
 252         /* End of innermost loop */
 253
 254         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 255                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 256
 257         ggid                        = gid[iidx];
 258         /* Update potential energies */
 259         gmx_fjsp_update_1pot_v2r8(velecsum,kernel_data->energygrp_elec+ggid);
 260
 261         /* Increment number of inner iterations */
 262         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 263
 264         /* Outer loop uses 8 flops */
 265     }
 266
 267     /* Increment number of outer iterations */
 268     outeriter        += nri;
 269
 270     /* Update outer/inner flops */
 271
 272     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_VF,outeriter*8 + inneriter*31);
 273 }
 274 /*
 275  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 276  * Electrostatics interaction: Coulomb
 277  * VdW interaction:            None
 278  * Geometry:                   Particle-Particle
 279  * Calculate force/pot:        Force
 280  */
 281 void
 282 nb_kernel_ElecCoul_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 283                     (t_nblist                    * gmx_restrict       nlist,
 284                      rvec                        * gmx_restrict          xx,
 285                      rvec                        * gmx_restrict          ff,
 286                      t_forcerec                  * gmx_restrict          fr,
 287                      t_mdatoms                   * gmx_restrict     mdatoms,
 288                      nb_kernel_data_t gmx_unused * gmx_restrict kernel_data,
 289                      t_nrnb                      * gmx_restrict        nrnb)
 290 {
 291     /* Suffixes 0,1,2,3 refer to particle indices for waters in the inner or outer loop, or
 292      * just 0 for non-waters.
 293      * Suffixes A,B refer to j loop unrolling done with double precision SIMD, e.g. for the two different
 294      * jnr indices corresponding to data put in the four positions in the SIMD register.
 295      */
 296     int              i_shift_offset,i_coord_offset,outeriter,inneriter;
 297     int              j_index_start,j_index_end,jidx,nri,inr,ggid,iidx;
 298     int              jnrA,jnrB;
 299     int              j_coord_offsetA,j_coord_offsetB;
 300     int              *iinr,*jindex,*jjnr,*shiftidx,*gid;
 301     real             rcutoff_scalar;
 302     real             *shiftvec,*fshift,*x,*f;
 303     _fjsp_v2r8       tx,ty,tz,fscal,rcutoff,rcutoff2,jidxall;
 304     int              vdwioffset0;
 305     _fjsp_v2r8       ix0,iy0,iz0,fix0,fiy0,fiz0,iq0,isai0;
 306     int              vdwjidx0A,vdwjidx0B;
 307     _fjsp_v2r8       jx0,jy0,jz0,fjx0,fjy0,fjz0,jq0,isaj0;
 308     _fjsp_v2r8       dx00,dy00,dz00,rsq00,rinv00,rinvsq00,r00,qq00,c6_00,c12_00;
 309     _fjsp_v2r8       velec,felec,velecsum,facel,crf,krf,krf2;
 310     real             *charge;
 311     _fjsp_v2r8       itab_tmp;
 312     _fjsp_v2r8       dummy_mask,cutoff_mask;
 313     _fjsp_v2r8       one     = gmx_fjsp_set1_v2r8(1.0);
 314     _fjsp_v2r8       two     = gmx_fjsp_set1_v2r8(2.0);
 315     union { _fjsp_v2r8 simd; long long int i[2]; } vfconv,gbconv,ewconv;
 316
 317     x                = xx[0];
 318     f                = ff[0];
 319
 320     nri              = nlist->nri;
 321     iinr             = nlist->iinr;
 322     jindex           = nlist->jindex;
 323     jjnr             = nlist->jjnr;
 324     shiftidx         = nlist->shift;
 325     gid              = nlist->gid;
 326     shiftvec         = fr->shift_vec[0];
 327     fshift           = fr->fshift[0];
 328     facel            = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->epsfac);
 329     charge           = mdatoms->chargeA;
 330
 331     /* Avoid stupid compiler warnings */
 332     jnrA = jnrB = 0;
 333     j_coord_offsetA = 0;
 334     j_coord_offsetB = 0;
 335
 336     outeriter        = 0;
 337     inneriter        = 0;
 338
 339     /* Start outer loop over neighborlists */
 340     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 341     {
 342         /* Load shift vector for this list */
 343         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 344
 345         /* Load limits for loop over neighbors */
 346         j_index_start    = jindex[iidx];
 347         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 348
 349         /* Get outer coordinate index */
 350         inr              = iinr[iidx];
 351         i_coord_offset   = DIM*inr;
 352
 353         /* Load i particle coords and add shift vector */
 354         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 355
 356         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 357         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 358         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 359
 360         /* Load parameters for i particles */
 361         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 362
 363         /* Start inner kernel loop */
 364         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 365         {
 366
 367             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 368             jnrA             = jjnr[jidx];
 369             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 370             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 371             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 372
 373             /* load j atom coordinates */
 374             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 375                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 376
 377             /* Calculate displacement vector */
 378             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 379             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 380             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 381
 382             /* Calculate squared distance and things based on it */
 383             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 384
 385             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 386
 387             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 388
 389             /* Load parameters for j particles */
 390             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 391
 392             /**************************
 393              * CALCULATE INTERACTIONS *
 394              **************************/
 395
 396             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 397             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 398
 399             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 400             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 401             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 402
 403             fscal            = felec;
 404
 405             /* Update vectorial force */
 406             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 407             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 408             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 409
 410             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 411
 412             /* Inner loop uses 30 flops */
 413         }
 414
 415         if(jidx<j_index_end)
 416         {
 417
 418             jnrA             = jjnr[jidx];
 419             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 420
 421             /* load j atom coordinates */
 422             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 423                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 424
 425             /* Calculate displacement vector */
 426             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 427             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 428             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 429
 430             /* Calculate squared distance and things based on it */
 431             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 432
 433             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 434
 435             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 436
 437             /* Load parameters for j particles */
 438             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 439
 440             /**************************
 441              * CALCULATE INTERACTIONS *
 442              **************************/
 443
 444             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 445             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 446
 447             /* COULOMB ELECTROSTATICS */
 448             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,rinv00);
 449             felec            = _fjsp_mul_v2r8(velec,rinvsq00);
 450
 451             fscal            = felec;
 452
 453             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 454
 455             /* Update vectorial force */
 456             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 457             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 458             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 459
 460             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 461
 462             /* Inner loop uses 30 flops */
 463         }
 464
 465         /* End of innermost loop */
 466
 467         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 468                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 469
 470         /* Increment number of inner iterations */
 471         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 472
 473         /* Outer loop uses 7 flops */
 474     }
 475
 476     /* Increment number of outer iterations */
 477     outeriter        += nri;
 478
 479     /* Update outer/inner flops */
 480
 481     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_F,outeriter*7 + inneriter*30);
 482 }