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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  39 #include <config.h>
  40 #endif
  41
  42 #include <math.h>
  43
  44 #include "../nb_kernel.h"
  45 #include "types/simple.h"
  46 #include "gromacs/legacyheaders/vec.h"
  47 #include "nrnb.h"
  48
  49 #include "kernelutil_sparc64_hpc_ace_double.h"
  50
  51 /*
  52  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecRF_VdwNone_GeomP1P1_VF_sparc64_hpc_ace_double
  53  * Electrostatics interaction: ReactionField
  54  * VdW interaction:            None
  55  * Geometry:                   Particle-Particle
  56  * Calculate force/pot:        PotentialAndForce
  57  */
  58 void
  59 nb_kernel_ElecRF_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     krf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf);
 108     krf2             = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf*2.0);
 109     crf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->c_rf);
 110
 111     /* Avoid stupid compiler warnings */
 112     jnrA = jnrB = 0;
 113     j_coord_offsetA = 0;
 114     j_coord_offsetB = 0;
 115
 116     outeriter        = 0;
 117     inneriter        = 0;
 118
 119     /* Start outer loop over neighborlists */
 120     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 121     {
 122         /* Load shift vector for this list */
 123         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 124
 125         /* Load limits for loop over neighbors */
 126         j_index_start    = jindex[iidx];
 127         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 128
 129         /* Get outer coordinate index */
 130         inr              = iinr[iidx];
 131         i_coord_offset   = DIM*inr;
 132
 133         /* Load i particle coords and add shift vector */
 134         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 135
 136         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 137         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 138         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 139
 140         /* Load parameters for i particles */
 141         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 142
 143         /* Reset potential sums */
 144         velecsum         = _fjsp_setzero_v2r8();
 145
 146         /* Start inner kernel loop */
 147         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 148         {
 149
 150             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 151             jnrA             = jjnr[jidx];
 152             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 153             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 154             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 155
 156             /* load j atom coordinates */
 157             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 158                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 159
 160             /* Calculate displacement vector */
 161             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 162             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 163             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 164
 165             /* Calculate squared distance and things based on it */
 166             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 167
 168             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 169
 170             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 171
 172             /* Load parameters for j particles */
 173             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 174
 175             /**************************
 176              * CALCULATE INTERACTIONS *
 177              **************************/
 178
 179             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 180             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 181
 182             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 183             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_sub_v2r8(_fjsp_madd_v2r8(krf,rsq00,rinv00),crf));
 184             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 185
 186             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 187             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 188
 189             fscal            = felec;
 190
 191             /* Update vectorial force */
 192             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 193             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 194             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 195
 196             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 197
 198             /* Inner loop uses 35 flops */
 199         }
 200
 201         if(jidx<j_index_end)
 202         {
 203
 204             jnrA             = jjnr[jidx];
 205             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 206
 207             /* load j atom coordinates */
 208             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 209                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 210
 211             /* Calculate displacement vector */
 212             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 213             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 214             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 215
 216             /* Calculate squared distance and things based on it */
 217             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 218
 219             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 220
 221             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 222
 223             /* Load parameters for j particles */
 224             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 225
 226             /**************************
 227              * CALCULATE INTERACTIONS *
 228              **************************/
 229
 230             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 231             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 232
 233             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 234             velec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_sub_v2r8(_fjsp_madd_v2r8(krf,rsq00,rinv00),crf));
 235             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 236
 237             /* Update potential sum for this i atom from the interaction with this j atom. */
 238             velec            = _fjsp_unpacklo_v2r8(velec,_fjsp_setzero_v2r8());
 239             velecsum         = _fjsp_add_v2r8(velecsum,velec);
 240
 241             fscal            = felec;
 242
 243             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 244
 245             /* Update vectorial force */
 246             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 247             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 248             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 249
 250             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 251
 252             /* Inner loop uses 35 flops */
 253         }
 254
 255         /* End of innermost loop */
 256
 257         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 258                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 259
 260         ggid                        = gid[iidx];
 261         /* Update potential energies */
 262         gmx_fjsp_update_1pot_v2r8(velecsum,kernel_data->energygrp_elec+ggid);
 263
 264         /* Increment number of inner iterations */
 265         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 266
 267         /* Outer loop uses 8 flops */
 268     }
 269
 270     /* Increment number of outer iterations */
 271     outeriter        += nri;
 272
 273     /* Update outer/inner flops */
 274
 275     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_VF,outeriter*8 + inneriter*35);
 276 }
 277 /*
 278  * Gromacs nonbonded kernel:   nb_kernel_ElecRF_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 279  * Electrostatics interaction: ReactionField
 280  * VdW interaction:            None
 281  * Geometry:                   Particle-Particle
 282  * Calculate force/pot:        Force
 283  */
 284 void
 285 nb_kernel_ElecRF_VdwNone_GeomP1P1_F_sparc64_hpc_ace_double
 286                     (t_nblist                    * gmx_restrict       nlist,
 287                      rvec                        * gmx_restrict          xx,
 288                      rvec                        * gmx_restrict          ff,
 289                      t_forcerec                  * gmx_restrict          fr,
 290                      t_mdatoms                   * gmx_restrict     mdatoms,
 291                      nb_kernel_data_t gmx_unused * gmx_restrict kernel_data,
 292                      t_nrnb                      * gmx_restrict        nrnb)
 293 {
 294     /* Suffixes 0,1,2,3 refer to particle indices for waters in the inner or outer loop, or
 295      * just 0 for non-waters.
 296      * Suffixes A,B refer to j loop unrolling done with double precision SIMD, e.g. for the two different
 297      * jnr indices corresponding to data put in the four positions in the SIMD register.
 298      */
 299     int              i_shift_offset,i_coord_offset,outeriter,inneriter;
 300     int              j_index_start,j_index_end,jidx,nri,inr,ggid,iidx;
 301     int              jnrA,jnrB;
 302     int              j_coord_offsetA,j_coord_offsetB;
 303     int              *iinr,*jindex,*jjnr,*shiftidx,*gid;
 304     real             rcutoff_scalar;
 305     real             *shiftvec,*fshift,*x,*f;
 306     _fjsp_v2r8       tx,ty,tz,fscal,rcutoff,rcutoff2,jidxall;
 307     int              vdwioffset0;
 308     _fjsp_v2r8       ix0,iy0,iz0,fix0,fiy0,fiz0,iq0,isai0;
 309     int              vdwjidx0A,vdwjidx0B;
 310     _fjsp_v2r8       jx0,jy0,jz0,fjx0,fjy0,fjz0,jq0,isaj0;
 311     _fjsp_v2r8       dx00,dy00,dz00,rsq00,rinv00,rinvsq00,r00,qq00,c6_00,c12_00;
 312     _fjsp_v2r8       velec,felec,velecsum,facel,crf,krf,krf2;
 313     real             *charge;
 314     _fjsp_v2r8       itab_tmp;
 315     _fjsp_v2r8       dummy_mask,cutoff_mask;
 316     _fjsp_v2r8       one     = gmx_fjsp_set1_v2r8(1.0);
 317     _fjsp_v2r8       two     = gmx_fjsp_set1_v2r8(2.0);
 318     union { _fjsp_v2r8 simd; long long int i[2]; } vfconv,gbconv,ewconv;
 319
 320     x                = xx[0];
 321     f                = ff[0];
 322
 323     nri              = nlist->nri;
 324     iinr             = nlist->iinr;
 325     jindex           = nlist->jindex;
 326     jjnr             = nlist->jjnr;
 327     shiftidx         = nlist->shift;
 328     gid              = nlist->gid;
 329     shiftvec         = fr->shift_vec[0];
 330     fshift           = fr->fshift[0];
 331     facel            = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->epsfac);
 332     charge           = mdatoms->chargeA;
 333     krf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf);
 334     krf2             = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->k_rf*2.0);
 335     crf              = gmx_fjsp_set1_v2r8(fr->ic->c_rf);
 336
 337     /* Avoid stupid compiler warnings */
 338     jnrA = jnrB = 0;
 339     j_coord_offsetA = 0;
 340     j_coord_offsetB = 0;
 341
 342     outeriter        = 0;
 343     inneriter        = 0;
 344
 345     /* Start outer loop over neighborlists */
 346     for(iidx=0; iidx<nri; iidx++)
 347     {
 348         /* Load shift vector for this list */
 349         i_shift_offset   = DIM*shiftidx[iidx];
 350
 351         /* Load limits for loop over neighbors */
 352         j_index_start    = jindex[iidx];
 353         j_index_end      = jindex[iidx+1];
 354
 355         /* Get outer coordinate index */
 356         inr              = iinr[iidx];
 357         i_coord_offset   = DIM*inr;
 358
 359         /* Load i particle coords and add shift vector */
 360         gmx_fjsp_load_shift_and_1rvec_broadcast_v2r8(shiftvec+i_shift_offset,x+i_coord_offset,&ix0,&iy0,&iz0);
 361
 362         fix0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 363         fiy0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 364         fiz0             = _fjsp_setzero_v2r8();
 365
 366         /* Load parameters for i particles */
 367         iq0              = _fjsp_mul_v2r8(facel,gmx_fjsp_load1_v2r8(charge+inr+0));
 368
 369         /* Start inner kernel loop */
 370         for(jidx=j_index_start; jidx<j_index_end-1; jidx+=2)
 371         {
 372
 373             /* Get j neighbor index, and coordinate index */
 374             jnrA             = jjnr[jidx];
 375             jnrB             = jjnr[jidx+1];
 376             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 377             j_coord_offsetB  = DIM*jnrB;
 378
 379             /* load j atom coordinates */
 380             gmx_fjsp_load_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,x+j_coord_offsetB,
 381                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 382
 383             /* Calculate displacement vector */
 384             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 385             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 386             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 387
 388             /* Calculate squared distance and things based on it */
 389             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 390
 391             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 392
 393             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 394
 395             /* Load parameters for j particles */
 396             jq0              = gmx_fjsp_load_2real_swizzle_v2r8(charge+jnrA+0,charge+jnrB+0);
 397
 398             /**************************
 399              * CALCULATE INTERACTIONS *
 400              **************************/
 401
 402             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 403             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 404
 405             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 406             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 407
 408             fscal            = felec;
 409
 410             /* Update vectorial force */
 411             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 412             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 413             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 414
 415             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_2ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,f+j_coord_offsetB,fscal,dx00,dy00,dz00);
 416
 417             /* Inner loop uses 30 flops */
 418         }
 419
 420         if(jidx<j_index_end)
 421         {
 422
 423             jnrA             = jjnr[jidx];
 424             j_coord_offsetA  = DIM*jnrA;
 425
 426             /* load j atom coordinates */
 427             gmx_fjsp_load_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(x+j_coord_offsetA,
 428                                               &jx0,&jy0,&jz0);
 429
 430             /* Calculate displacement vector */
 431             dx00             = _fjsp_sub_v2r8(ix0,jx0);
 432             dy00             = _fjsp_sub_v2r8(iy0,jy0);
 433             dz00             = _fjsp_sub_v2r8(iz0,jz0);
 434
 435             /* Calculate squared distance and things based on it */
 436             rsq00            = gmx_fjsp_calc_rsq_v2r8(dx00,dy00,dz00);
 437
 438             rinv00           = gmx_fjsp_invsqrt_v2r8(rsq00);
 439
 440             rinvsq00         = _fjsp_mul_v2r8(rinv00,rinv00);
 441
 442             /* Load parameters for j particles */
 443             jq0              = _fjsp_loadl_v2r8(_fjsp_setzero_v2r8(),charge+jnrA+0);
 444
 445             /**************************
 446              * CALCULATE INTERACTIONS *
 447              **************************/
 448
 449             /* Compute parameters for interactions between i and j atoms */
 450             qq00             = _fjsp_mul_v2r8(iq0,jq0);
 451
 452             /* REACTION-FIELD ELECTROSTATICS */
 453             felec            = _fjsp_mul_v2r8(qq00,_fjsp_msub_v2r8(rinv00,rinvsq00,krf2));
 454
 455             fscal            = felec;
 456
 457             fscal            = _fjsp_unpacklo_v2r8(fscal,_fjsp_setzero_v2r8());
 458
 459             /* Update vectorial force */
 460             fix0             = _fjsp_madd_v2r8(dx00,fscal,fix0);
 461             fiy0             = _fjsp_madd_v2r8(dy00,fscal,fiy0);
 462             fiz0             = _fjsp_madd_v2r8(dz00,fscal,fiz0);
 463
 464             gmx_fjsp_decrement_fma_1rvec_1ptr_swizzle_v2r8(f+j_coord_offsetA,fscal,dx00,dy00,dz00);
 465
 466             /* Inner loop uses 30 flops */
 467         }
 468
 469         /* End of innermost loop */
 470
 471         gmx_fjsp_update_iforce_1atom_swizzle_v2r8(fix0,fiy0,fiz0,
 472                                               f+i_coord_offset,fshift+i_shift_offset);
 473
 474         /* Increment number of inner iterations */
 475         inneriter                  += j_index_end - j_index_start;
 476
 477         /* Outer loop uses 7 flops */
 478     }
 479
 480     /* Increment number of outer iterations */
 481     outeriter        += nri;
 482
 483     /* Update outer/inner flops */
 484
 485     inc_nrnb(nrnb,eNR_NBKERNEL_ELEC_F,outeriter*7 + inneriter*30);
 486 }