src/gromacs/mdlib/nbnxn_kernels/simd_4xn/nbnxn_kernel_simd_4xn_common.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012,2013, 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 #include "gromacs/simd/macros.h"
  36 #include "gromacs/simd/vector_operations.h"
  37 #include "../../nbnxn_consts.h"
  38 #ifdef CALC_COUL_EWALD
  39 #include "maths.h"
  40 #endif
  41
  42 #ifndef GMX_SIMD_J_UNROLL_SIZE
  43 #error "Need to define GMX_SIMD_J_UNROLL_SIZE before including the 4xn kernel common header file"
  44 #endif
  45
  46 #define SUM_SIMD4(x) (x[0]+x[1]+x[2]+x[3])
  47
  48 #define UNROLLI    NBNXN_CPU_CLUSTER_I_SIZE
  49 #define UNROLLJ    (GMX_SIMD_WIDTH_HERE/GMX_SIMD_J_UNROLL_SIZE)
  50
  51 /* The stride of all the atom data arrays is max(UNROLLI,unrollj) */
  52 #if GMX_SIMD_WIDTH_HERE >= UNROLLI
  53 #define STRIDE     (GMX_SIMD_WIDTH_HERE/GMX_SIMD_J_UNROLL_SIZE)
  54 #else
  55 #define STRIDE     (UNROLLI)
  56 #endif
  57
  58 #if GMX_SIMD_WIDTH_HERE == 2
  59 #define SUM_SIMD(x)  (x[0]+x[1])
  60 #else
  61 #if GMX_SIMD_WIDTH_HERE == 4
  62 #define SUM_SIMD(x)  SUM_SIMD4(x)
  63 #else
  64 #if GMX_SIMD_WIDTH_HERE == 8
  65 #define SUM_SIMD(x)  (x[0]+x[1]+x[2]+x[3]+x[4]+x[5]+x[6]+x[7])
  66 #else
  67 #error "unsupported kernel configuration"
  68 #endif
  69 #endif
  70 #endif
  71
  72 #include "../nbnxn_kernel_simd_utils.h"
  73
  74 static inline void
  75 gmx_load_simd_4xn_interactions(int            excl,
  76                                gmx_exclfilter filter_S0,
  77                                gmx_exclfilter filter_S1,
  78                                gmx_exclfilter filter_S2,
  79                                gmx_exclfilter filter_S3,
  80                                const char    *interaction_mask_indices,
  81                                real          *simd_interaction_array,
  82                                gmx_mm_pb     *interact_S0,
  83                                gmx_mm_pb     *interact_S1,
  84                                gmx_mm_pb     *interact_S2,
  85                                gmx_mm_pb     *interact_S3)
  86 {
  87 #ifdef GMX_X86_SSE2
  88     /* Load integer interaction mask */
  89     gmx_exclfilter mask_pr_S = gmx_load1_exclfilter(excl);
  90     *interact_S0  = gmx_checkbitmask_pb(mask_pr_S, filter_S0);
  91     *interact_S1  = gmx_checkbitmask_pb(mask_pr_S, filter_S1);
  92     *interact_S2  = gmx_checkbitmask_pb(mask_pr_S, filter_S2);
  93     *interact_S3  = gmx_checkbitmask_pb(mask_pr_S, filter_S3);
  94 #endif
  95 #ifdef GMX_CPU_ACCELERATION_IBM_QPX
  96     const int size = GMX_SIMD_WIDTH_HERE * sizeof(real);
  97     *interact_S0  = gmx_load_interaction_mask_pb(size*interaction_mask_indices[0], simd_interaction_array);
  98     *interact_S1  = gmx_load_interaction_mask_pb(size*interaction_mask_indices[1], simd_interaction_array);
  99     *interact_S2  = gmx_load_interaction_mask_pb(size*interaction_mask_indices[2], simd_interaction_array);
 100     *interact_S3  = gmx_load_interaction_mask_pb(size*interaction_mask_indices[3], simd_interaction_array);
 101 #endif
 102 }
 103
 104 /* All functionality defines are set here, except for:
 105  * CALC_ENERGIES, ENERGY_GROUPS which are defined before.
 106  * CHECK_EXCLS, which is set just before including the inner loop contents.
 107  * The combination rule defines, LJ_COMB_GEOM or LJ_COMB_LB are currently
 108  * set before calling the kernel function. We might want to move that
 109  * to inside the n-loop and have a different combination rule for different
 110  * ci's, as no combination rule gives a 50% performance hit for LJ.
 111  */
 112
 113 /* We always calculate shift forces, because it's cheap anyhow */
 114 #define CALC_SHIFTFORCES
 115
 116 /* Assumes all LJ parameters are identical */
 117 /* #define FIX_LJ_C */