src/gromacs/gmxlib/nonbonded/nb_kernel_sparc64_hpc_ace_double/nb_kernel_ElecRF_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_ElecRF_VdwNone_GeomP1P1_VF_sparc64_hpc_ace_double
  51  * Electrostatics interaction: ReactionField
  52  * VdW interaction:            None
  53  * Geometry:                   Particle-Particle
  54  * Calculate force/pot:        PotentialAndForce
  55  */
  56 void
  57 nb_kernel_ElecRF_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     krf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf);
 106     krf2             = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf*2.0);
 107     crf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->c_rf);
 108
 109     /* Avoid stupid compiler warnings */
 110     jnrA = jnrB = 0;
 111     j_coord_offsetA = 0;
 112     j_coord_offsetB = 0;
 113
 114     outeriter        = 0;
 115     inneriter        = 0;
 116
 117     /* Start outer loop over neighborlists */
 118     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 119     {
 120         /* Load shift vector for this list */
 121         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 122
 123         /* Load limits for loop over neighbors */
 124         j_index_start    = jindex[iidx];
 125         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 126
 127         /* Get outer coordinate index */
 128         inr              = iinr[iidx];
 129         i_coord_offset   = DIM*inr;
 130
 131         /* Load i particle coords and add shift vector */
 132         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 133
 134         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 135         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 136         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 137
 138         /* Load parameters for i particles */
 139         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 140
 141         /* Reset potential sums */
 142         velecsum         = _fjsp_setzero_v2r8();
 143
 144         /* Start inner kernel loop */
 145         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 146         {
 147
 148             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 149             jnrA             = jjnr[jidx];
 150             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 151             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 152             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 153
 154             /* load j atom coordinates */
 155             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 156                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 157
 158             /* Calculate displacement vector */
 159             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 160             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 161             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 162
 163             /* Calculate squared distance and things based on it */
 164             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 165
 166             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 167
 168             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 169
 170             /* Load parameters for j particles */
 171             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 172
 173             /**************************
 174              * CALCULATE INTERACTIONS *
 175              **************************/
 176
 177             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 178             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 179
 180             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 181             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_sub_v2r8(_fjsp_madd_v2r8(krf,rsq00,rinv00),crf));
 182             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 183
 184             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 185             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 186
 187             fscal            = felec;
 188
 189             /* Update vectorial force */
 190             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 191             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 192             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 193
 194             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 195
 196             /* Inner loop uses 35 flops */
 197         }
 198
 199         if(jidx<j_index_end)
 200         {
 201
 202             jnrA             = jjnr[jidx];
 203             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 204
 205             /* load j atom coordinates */
 206             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 207                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 208
 209             /* Calculate displacement vector */
 210             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 211             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 212             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 213
 214             /* Calculate squared distance and things based on it */
 215             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 216
 217             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 218
 219             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 220
 221             /* Load parameters for j particles */
 222             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 223
 224             /**************************
 225              * CALCULATE INTERACTIONS *
 226              **************************/
 227
 228             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 229             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 230
 231             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 232             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_sub_v2r8(_fjsp_madd_v2r8(krf,rsq00,rinv00),crf));
 233             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 234
 235             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 236             velec            = _fjsp_unpacklo_v2r8(velec,_fjsp_setzero_v2r8());
 237             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 238
 239             fscal            = felec;
 240
 241             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 242
 243             /* Update vectorial force */
 244             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 245             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 246             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 247
 248             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 249
 250             /* Inner loop uses 35 flops */
 251         }
 252
 253         /* End of innermost loop */
 254
 255         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 256                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 257
 258         ggid                        = gid[iidx];
 259         /* Update potential energies */
 260         gmx_fjsp_update_1pot_v2r8(velecsum,kernel_data->energygrp_elec+ggid);
 261
 262         /* Increment number of inner iterations */
 263         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 264
 265         /* Outer loop uses 8 flops */
 266     }
 267
 268     /* Increment number of outer iterations */
 269     outeriter        += nri;
 270
 271     /* Update outer/inner flops */
 272
 273     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_VF,outeriter*8 + inneriter*35);
 274 }
 275 /*
 276  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecRF_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 277  * Electrostatics interaction: ReactionField
 278  * VdW interaction:            None
 279  * Geometry:                   Particle-Particle
 280  * Calculate force/pot:        Force
 281  */
 282 void
 283 nb_kernel_ElecRF_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 284                     (t_nblist                    * gmx_restrict       nlist,
 285                      rvec                        * gmx_restrict          xx,
 286                      rvec                        * gmx_restrict          ff,
 287                      t_forcerec                  * gmx_restrict          fr,
 288                      t_mdatoms                   * gmx_restrict     mdatoms,
 289                      nb_kernel_data_t gmx_unused * gmx_restrict kernel_data,
 290                      t_nrnb                      * gmx_restrict        nrnb)
 291 {
 292     /* Suffixes 0,1,2,3 refer to particle indices for waters in the inner or outer loop, or
 293      * just 0 for non-waters.
 294      * Suffixes A,B refer to j loop unrolling done with double precision SIMD, e.g. for the two different
 295      * jnr indices corresponding to data put in the four positions in the SIMD register.
 296      */
 297     int              i_shift_offset,i_coord_offset,outeriter,inneriter;
 298     int              j_index_start,j_index_end,jidx,nri,inr,ggid,iidx;
 299     int              jnrA,jnrB;
 300     int              j_coord_offsetA,j_coord_offsetB;
 301     int              *iinr,*jindex,*jjnr,*shiftidx,*gid;
 302     real             rcutoff_scalar;
 303     real             *shiftvec,*fshift,*x,*f;
 304     _fjsp_v2r8       tx,ty,tz,fscal,rcutoff,rcutoff2,jidxall;
 305     int              vdwioffset0;
 306     _fjsp_v2r8       ix0,iy0,iz0,fix0,fiy0,fiz0,iq0,isai0;
 307     int              vdwjidx0A,vdwjidx0B;
 308     _fjsp_v2r8       jx0,jy0,jz0,fjx0,fjy0,fjz0,jq0,isaj0;
 309     _fjsp_v2r8       dx00,dy00,dz00,rsq00,rinv00,rinvsq00,r00,qq00,c6_00,c12_00;
 310     _fjsp_v2r8       velec,felec,velecsum,facel,crf,krf,krf2;
 311     real             *charge;
 312     _fjsp_v2r8       itab_tmp;
 313     _fjsp_v2r8       dummy_mask,cutoff_mask;
 314     _fjsp_v2r8       one     = gmx_fjsp_set1_v2r8(1.0);
 315     _fjsp_v2r8       two     = gmx_fjsp_set1_v2r8(2.0);
 316     union { _fjsp_v2r8 simd; long long int i[2]; } vfconv,gbconv,ewconv;
 317
 318     x                = xx[0];
 319     f                = ff[0];
 320
 321     nri              = nlist->nri;
 322     iinr             = nlist->iinr;
 323     jindex           = nlist->jindex;
 324     jjnr             = nlist->jjnr;
 325     shiftidx         = nlist->shift;
 326     gid              = nlist->gid;
 327     shiftvec         = fr->shift_vec[0];
 328     fshift           = fr->fshift[0];
 329     facel            = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->epsfac);
 330     charge           = mdatoms->chargeA;
 331     krf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf);
 332     krf2             = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf*2.0);
 333     crf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->c_rf);
 334
 335     /* Avoid stupid compiler warnings */
 336     jnrA = jnrB = 0;
 337     j_coord_offsetA = 0;
 338     j_coord_offsetB = 0;
 339
 340     outeriter        = 0;
 341     inneriter        = 0;
 342
 343     /* Start outer loop over neighborlists */
 344     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 345     {
 346         /* Load shift vector for this list */
 347         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 348
 349         /* Load limits for loop over neighbors */
 350         j_index_start    = jindex[iidx];
 351         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 352
 353         /* Get outer coordinate index */
 354         inr              = iinr[iidx];
 355         i_coord_offset   = DIM*inr;
 356
 357         /* Load i particle coords and add shift vector */
 358         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 359
 360         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 361         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 362         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 363
 364         /* Load parameters for i particles */
 365         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 366
 367         /* Start inner kernel loop */
 368         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 369         {
 370
 371             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 372             jnrA             = jjnr[jidx];
 373             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 374             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 375             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 376
 377             /* load j atom coordinates */
 378             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 379                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 380
 381             /* Calculate displacement vector */
 382             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 383             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 384             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 385
 386             /* Calculate squared distance and things based on it */
 387             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 388
 389             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 390
 391             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 392
 393             /* Load parameters for j particles */
 394             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 395
 396             /**************************
 397              * CALCULATE INTERACTIONS *
 398              **************************/
 399
 400             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 401             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 402
 403             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 404             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 405
 406             fscal            = felec;
 407
 408             /* Update vectorial force */
 409             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 410             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 411             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 412
 413             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 414
 415             /* Inner loop uses 30 flops */
 416         }
 417
 418         if(jidx<j_index_end)
 419         {
 420
 421             jnrA             = jjnr[jidx];
 422             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 423
 424             /* load j atom coordinates */
 425             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 426                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 427
 428             /* Calculate displacement vector */
 429             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 430             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 431             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 432
 433             /* Calculate squared distance and things based on it */
 434             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 435
 436             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 437
 438             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 439
 440             /* Load parameters for j particles */
 441             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 442
 443             /**************************
 444              * CALCULATE INTERACTIONS *
 445              **************************/
 446
 447             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 448             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 449
 450             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 451             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 452
 453             fscal            = felec;
 454
 455             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 456
 457             /* Update vectorial force */
 458             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 459             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 460             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 461
 462             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 463
 464             /* Inner loop uses 30 flops */
 465         }
 466
 467         /* End of innermost loop */
 468
 469         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 470                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 471
 472         /* Increment number of inner iterations */
 473         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 474
 475         /* Outer loop uses 7 flops */
 476     }
 477
 478     /* Increment number of outer iterations */
 479     outeriter        += nri;
 480
 481     /* Update outer/inner flops */
 482
 483     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_F,outeriter*7 + inneriter*30);
 484 }