src/gromacs/mdlib/nbnxn_ocl/nbnxn_ocl_kernel_nowarp.clh

   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 #include "nbnxn_ocl_kernel_utils.clh"
  37
  38 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  39
  40 #if defined EL_EWALD_ANA || defined EL_EWALD_TAB
  41 /* Note: convenience macro, needs to be undef-ed at the end of the file. */
  42 #define EL_EWALD_ANY
  43 #endif
  44
  45 #if defined EL_EWALD_ANY || defined EL_RF || defined LJ_EWALD || (defined EL_CUTOFF && defined CALC_ENERGIES)
  46 /* Macro to control the calculation of exclusion forces in the kernel
  47  * We do that with Ewald (elec/vdw) and RF. Cut-off only has exclusion
  48  * energy terms.
  49  *
  50  * Note: convenience macro, needs to be undef-ed at the end of the file.
  51  */
  52 #define EXCLUSION_FORCES
  53 #endif
  54
  55 #if defined LJ_EWALD_COMB_GEOM || defined LJ_EWALD_COMB_LB
  56 /* Note: convenience macro, needs to be undef-ed at the end of the file. */
  57 #define LJ_EWALD
  58 #endif
  59
  60 /*
  61    Kernel launch parameters:
  62     - #blocks   = #pair lists, blockId = pair list Id
  63     - #threads  = CL_SIZE^2
  64     - shmem     = CL_SIZE^2 * sizeof(float)
  65
  66     Each thread calculates an i force-component taking one pair of i-j atoms.
  67  */
  68 //#if __CUDA_ARCH__ >= 350
  69 //__launch_bounds__(64, 16)
  70 //#endif
  71 /* NOTE:
  72  NB_KERNEL_FUNC_NAME differs from the CUDA equivalent as it is not a variadic macro due to OpenCL not having a support for them, this version only takes exactly 2 arguments.
  73  Thus if more strings need to be appended a new macro must be written or it must be directly appended here.
  74 */
  75 __attribute__((reqd_work_group_size(CL_SIZE, CL_SIZE, 1)))
  76 #ifdef PRUNE_NBL
  77     #ifdef CALC_ENERGIES
  78         __kernel void NB_KERNEL_FUNC_NAME(nbnxn_kernel, _VF_prune_opencl)
  79     #else
  80         __kernel void NB_KERNEL_FUNC_NAME(nbnxn_kernel, _F_prune_opencl)
  81     #endif
  82 #else
  83     #ifdef CALC_ENERGIES
  84         __kernel void NB_KERNEL_FUNC_NAME(nbnxn_kernel, _VF_opencl)
  85     #else
  86         __kernel void NB_KERNEL_FUNC_NAME(nbnxn_kernel, _F_opencl)
  87     #endif
  88 #endif
  89 (int ntypes,                                                               /* IN  */
  90  cl_nbparam_params_t nbparam_params,                                       /* IN  */
  91  const __global float4 *restrict xq,                                       /* IN  */
  92  __global float *restrict f,                /* stores float3 values */     /* OUT */
  93  __global float *restrict e_lj,                                            /* OUT */
  94  __global float *restrict e_el,                                            /* OUT */
  95 __global float *restrict fshift,            /* stores float3 values */     /* OUT */
  96  const __global int *restrict atom_types,                                  /* IN  */
  97  const __global float *restrict shift_vec,  /* stores float3 values */     /* IN  */
  98  __constant float* nbfp_climg2d,                                           /* IN  */
  99  __constant float* nbfp_comb_climg2d,                                      /* IN  */
 100  __constant float* coulomb_tab_climg2d,                                    /* IN  */
 101  const __global nbnxn_sci_t* pl_sci,                                       /* IN  */
 102 #ifndef PRUNE_NBL
 103     const
 104 #endif
 105  __global nbnxn_cj4_t* pl_cj4,                                             /* OUT / IN */
 106  const __global nbnxn_excl_t* excl,                                        /* IN  */
 107  int bCalcFshift,                                                          /* IN  */
 108  __local  float4   *xqib,                                                  /* Pointer to dyn alloc'ed shmem */
 109  __global float *debug_buffer                                              /* Debug buffer, can be used with print_to_debug_buffer_f */
 110  )
 111 {
 112     /* convenience variables */
 113     cl_nbparam_params_t *nbparam = &nbparam_params;
 114
 115     float               rcoulomb_sq = nbparam->rcoulomb_sq;
 116
 117 #ifdef VDW_CUTOFF_CHECK
 118     float               rvdw_sq     = nbparam_params.rvdw_sq;//nbparam->rvdw_sq;
 119     float               vdw_in_range;
 120 #endif
 121 #ifdef LJ_EWALD
 122     float               lje_coeff2, lje_coeff6_6;
 123 #endif
 124 #ifdef EL_RF
 125     float two_k_rf              = nbparam->two_k_rf;
 126 #endif
 127 #ifdef EL_EWALD_TAB
 128     float coulomb_tab_scale     = nbparam->coulomb_tab_scale;
 129 #endif
 130 #ifdef EL_EWALD_ANA
 131     float beta2                 = nbparam->ewald_beta*nbparam->ewald_beta;
 132     float beta3                 = nbparam->ewald_beta*nbparam->ewald_beta*nbparam->ewald_beta;
 133 #endif
 134 #ifdef PRUNE_NBL
 135     float rlist_sq              = nbparam->rlist_sq;
 136 #endif
 137
 138 #ifdef CALC_ENERGIES
 139 #ifdef EL_EWALD_ANY
 140     float  beta        = nbparam->ewald_beta;
 141     float  ewald_shift = nbparam->sh_ewald;
 142 #else
 143     float  c_rf        = nbparam->c_rf;
 144 #endif /* EL_EWALD_ANY */
 145 #endif /* CALC_ENERGIES */
 146
 147     /* thread/block/warp id-s */
 148     unsigned int tidxi  = get_local_id(0);
 149     unsigned int tidxj  = get_local_id(1);
 150     unsigned int tidx   = get_local_id(1) * get_local_size(0) + get_local_id(0);
 151     unsigned int bidx   = get_group_id(0);
 152     unsigned int widx   = tidx / WARP_SIZE; /* warp index */
 153     int          sci, ci, cj, ci_offset,
 154                  ai, aj,
 155                  cij4_start, cij4_end,
 156                  typei, typej,
 157                  i, jm, j4, wexcl_idx;
 158     float        qi, qj_f,
 159                  r2, inv_r, inv_r2, inv_r6,
 160                  c6, c12,
 161                  int_bit,
 162                  F_invr;
 163
 164 #ifdef CALC_ENERGIES
 165     float        E_lj, E_el;
 166 #endif
 167 #if defined CALC_ENERGIES || defined LJ_POT_SWITCH
 168     float        E_lj_p;
 169 #endif
 170     unsigned int wexcl, imask, mask_ji;
 171     float4       xqbuf;
 172     float3       xi, xj, rv, f_ij, fcj_buf/*, fshift_buf*/;
 173     float        fshift_buf;
 174     float3       fci_buf[NCL_PER_SUPERCL]; /* i force buffer */
 175     nbnxn_sci_t  nb_sci;
 176
 177     /* shmem buffer for cj, for both warps separately */
 178     __local int *cjs     = (__local int *)(xqib + NCL_PER_SUPERCL * CL_SIZE);
 179     #define LOCAL_OFFSET cjs + 2 * NBNXN_GPU_JGROUP_SIZE
 180
 181 #ifdef IATYPE_SHMEM //Should not be defined! CUDA > 300
 182     /* shmem buffer for i atom-type pre-loading */
 183     __local int *atib = (__local int *)(LOCAL_OFFSET);
 184     #undef LOCAL_OFFSET
 185     #define LOCAL_OFFSET atib + NCL_PER_SUPERCL * CL_SIZE
 186 #endif
 187
 188 #ifndef REDUCE_SHUFFLE
 189     /* shmem j force buffer */
 190     __local float *f_buf = (__local float *)(LOCAL_OFFSET);
 191     #undef LOCAL_OFFSET
 192     #define LOCAL_OFFSET f_buf + CL_SIZE * CL_SIZE * 3
 193 #endif
 194     /* Local buffer used to implement __any warp vote function from CUDA.
 195        volatile is used to avoid compiler optimizations for AMD builds. */
 196     volatile __local uint *warp_any = (__local uint*)(LOCAL_OFFSET);
 197 #undef LOCAL_OFFSET
 198
 199     nb_sci      = pl_sci[bidx];         /* my i super-cluster's index = current bidx */
 200     sci         = nb_sci.sci;           /* super-cluster */
 201     cij4_start  = nb_sci.cj4_ind_start; /* first ...*/
 202     cij4_end    = nb_sci.cj4_ind_end;   /* and last index of j clusters */
 203
 204     /* Pre-load i-atom x and q into shared memory */
 205     ci = sci * NCL_PER_SUPERCL + tidxj;
 206     ai = ci * CL_SIZE + tidxi;
 207
 208     xqib[tidxj * CL_SIZE + tidxi] = xq[ai] + (float4)(shift_vec[3 * nb_sci.shift], shift_vec[3 * nb_sci.shift + 1], shift_vec[3 * nb_sci.shift + 2], 0.0f);
 209
 210 #ifdef IATYPE_SHMEM //Should not be defined! CUDA > 300
 211     /* Pre-load the i-atom types into shared memory */
 212     atib[tidxj * CL_SIZE + tidxi] = atom_types[ai];
 213 #endif
 214     /* Initialise warp vote. (8x8 block) 2 warps for nvidia */
 215     if(tidx==0 || tidx==32)
 216         warp_any[widx] = 0;
 217
 218     barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
 219
 220     for (ci_offset = 0; ci_offset < NCL_PER_SUPERCL; ci_offset++)
 221     {
 222         fci_buf[ci_offset] = (float3)(0.0f);
 223     }
 224
 225 #ifdef LJ_EWALD
 226     /* TODO: we are trading registers with flops by keeping lje_coeff-s, try re-calculating it later */
 227     lje_coeff2   = nbparam->ewaldcoeff_lj*nbparam->ewaldcoeff_lj;
 228     lje_coeff6_6 = lje_coeff2*lje_coeff2*lje_coeff2*ONE_SIXTH_F;
 229 #endif /* LJ_EWALD */
 230
 231
 232 #ifdef CALC_ENERGIES
 233     E_lj = 0.0f;
 234     E_el = 0.0f;
 235
 236 #if defined EXCLUSION_FORCES /* Ewald or RF */
 237     if (nb_sci.shift == CENTRAL && pl_cj4[cij4_start].cj[0] == sci*NCL_PER_SUPERCL)
 238     {
 239         /* we have the diagonal: add the charge and LJ self interaction energy term */
 240         for (i = 0; i < NCL_PER_SUPERCL; i++)
 241         {
 242 #if defined EL_EWALD_ANY || defined EL_RF || defined EL_CUTOFF
 243             qi    = xqib[i * CL_SIZE + tidxi].w;
 244             E_el += qi*qi;
 245 #endif
 246 #if defined LJ_EWALD
 247             E_lj += nbfp_climg2d[atom_types[(sci*NCL_PER_SUPERCL + i)*CL_SIZE + tidxi]*(ntypes + 1)*2];
 248 #endif /* LJ_EWALD */
 249         }
 250
 251         /* divide the self term(s) equally over the j-threads, then multiply with the coefficients. */
 252 #ifdef LJ_EWALD
 253         E_lj /= CL_SIZE;
 254         E_lj *= 0.5f*ONE_SIXTH_F*lje_coeff6_6;
 255 #endif  /* LJ_EWALD */
 256
 257 #if defined EL_EWALD_ANY || defined EL_RF || defined EL_CUTOFF
 258         E_el /= CL_SIZE;
 259 #if defined EL_RF || defined EL_CUTOFF
 260         E_el *= -nbparam->epsfac*0.5f*c_rf;
 261 #else
 262         E_el *= -nbparam->epsfac*beta*M_FLOAT_1_SQRTPI; /* last factor 1/sqrt(pi) */
 263 #endif
 264 #endif                                                 /* EL_EWALD_ANY || defined EL_RF || defined EL_CUTOFF */
 265     }
 266 #endif                                                 /* EXCLUSION_FORCES */
 267
 268 #endif                                                 /* CALC_ENERGIES */
 269
 270     /* skip central shifts when summing shift forces */
 271     if (nb_sci.shift == CENTRAL)
 272     {
 273         bCalcFshift = false;
 274     }
 275
 276     fshift_buf = 0.0f;
 277
 278     /* loop over the j clusters = seen by any of the atoms in the current super-cluster */
 279     for (j4 = cij4_start; j4 < cij4_end; j4++)
 280     {
 281         wexcl_idx   = pl_cj4[j4].imei[widx].excl_ind;
 282         imask       = pl_cj4[j4].imei[widx].imask;
 283         wexcl       = excl[wexcl_idx].pair[(tidx) & (WARP_SIZE - 1)];
 284
 285 #ifndef PRUNE_NBL
 286         if (imask)
 287 #endif
 288         {
 289             /* Pre-load cj into shared memory on both warps separately */
 290             if ((tidxj == 0 || tidxj == 4) && tidxi < NBNXN_GPU_JGROUP_SIZE)
 291             {
 292                 cjs[tidxi + tidxj * NBNXN_GPU_JGROUP_SIZE / 4] = pl_cj4[j4].cj[tidxi];
 293             }
 294
 295             /* Unrolling this loop
 296                - with pruning leads to register spilling;
 297                - on Kepler is much slower;
 298                - doesn't work on CUDA <v4.1
 299                Tested with nvcc 3.2 - 5.0.7 */
 300 #if !defined PRUNE_NBL //&& __CUDA_ARCH__ < 300 && CUDA_VERSION >= 4010
 301 //#pragma unroll 4
 302 #endif
 303
 304             for (jm = 0; jm < NBNXN_GPU_JGROUP_SIZE; jm++)
 305             {
 306                 if (imask & (supercl_interaction_mask << (jm * NCL_PER_SUPERCL)))
 307                 {
 308                     mask_ji = (1U << (jm * NCL_PER_SUPERCL));
 309
 310                     cj      = cjs[jm + (tidxj & 4) * NBNXN_GPU_JGROUP_SIZE / 4];
 311                     aj      = cj * CL_SIZE + tidxj;
 312
 313                     /* load j atom data */
 314                     xqbuf   = xq[aj];
 315                     xj      = (float3)(xqbuf.xyz);
 316                     qj_f    = nbparam->epsfac * xqbuf.w;
 317                     typej   = atom_types[aj];
 318
 319                     fcj_buf = (float3)(0.0f);
 320
 321                     /* The PME and RF kernels don't unroll with CUDA <v4.1. */
 322 #if !defined PRUNE_NBL //&& !(CUDA_VERSION < 4010 && defined EXCLUSION_FORCES)
 323 //#pragma unroll 8
 324 #endif
 325                     for (i = 0; i < NCL_PER_SUPERCL; i++)
 326                     {
 327                         if (imask & mask_ji)
 328                         {
 329                             ci_offset   = i;                     /* i force buffer offset */
 330
 331                             ci      = sci * NCL_PER_SUPERCL + i; /* i cluster index */
 332                             ai      = ci * CL_SIZE + tidxi;      /* i atom index */
 333
 334                             /* all threads load an atom from i cluster ci into shmem! */
 335                             xqbuf   = xqib[i * CL_SIZE + tidxi];
 336                             xi      = (float3)(xqbuf.xyz);
 337
 338                             /* distance between i and j atoms */
 339                             rv      = xi - xj;
 340                             r2      = norm2(rv);
 341
 342 #ifdef PRUNE_NBL
 343                             /* vote.. should code shmem serialisation, wonder what the hit will be */
 344                             if (r2 < rlist_sq)
 345                                 warp_any[widx]=1;
 346
 347                             /* If _none_ of the atoms pairs are in cutoff range,
 348                                the bit corresponding to the current
 349                                cluster-pair in imask gets set to 0. */
 350                             if (!warp_any[widx])
 351                                 imask &= ~mask_ji;
 352
 353                             warp_any[widx]=0;
 354
 355 #endif
 356
 357                             int_bit = (wexcl & mask_ji) ? 1.0f : 0.0f;
 358
 359                             /* cutoff & exclusion check */
 360 #ifdef EXCLUSION_FORCES
 361                             if (r2 < rcoulomb_sq *
 362                                 (nb_sci.shift != CENTRAL || ci != cj || tidxj > tidxi))
 363 #else
 364                             if (r2 < rcoulomb_sq * int_bit)
 365 #endif
 366                             {
 367                                 /* load the rest of the i-atom parameters */
 368                                 qi      = xqbuf.w;
 369 #ifdef IATYPE_SHMEM //Should not be defined! CUDA > 300
 370                                 typei   = atib[i * CL_SIZE + tidxi];
 371 #else
 372                                 typei   = atom_types[ai];
 373 #endif
 374                                 /* LJ 6*C6 and 12*C12 */
 375                                 c6      = nbfp_climg2d[2 * (ntypes * typei + typej)];
 376                                 c12     = nbfp_climg2d[2 * (ntypes * typei + typej)+1];
 377
 378                                 /* avoid NaN for excluded pairs at r=0 */
 379                                 r2      += (1.0f - int_bit) * NBNXN_AVOID_SING_R2_INC;
 380
 381                                 inv_r   = rsqrt(r2);
 382                                 inv_r2  = inv_r * inv_r;
 383                                 inv_r6  = inv_r2 * inv_r2 * inv_r2;
 384 #if defined EXCLUSION_FORCES
 385                                 /* We could mask inv_r2, but with Ewald
 386                                  * masking both inv_r6 and F_invr is faster */
 387                                 inv_r6  *= int_bit;
 388 #endif                          /* EXCLUSION_FORCES */
 389
 390                                 F_invr  = inv_r6 * (c12 * inv_r6 - c6) * inv_r2;
 391 #if defined CALC_ENERGIES || defined LJ_POT_SWITCH
 392                                 E_lj_p  = int_bit * (c12 * (inv_r6 * inv_r6 + nbparam->repulsion_shift.cpot)*ONE_TWELVETH_F -
 393                                                      c6 * (inv_r6 + nbparam->dispersion_shift.cpot)*ONE_SIXTH_F);
 394
 395 #endif
 396
 397
 398 #ifdef LJ_FORCE_SWITCH
 399 #ifdef CALC_ENERGIES
 400                                 calculate_force_switch_F_E(nbparam, c6, c12, inv_r, r2, &F_invr, &E_lj_p);
 401 #else
 402                                 calculate_force_switch_F(nbparam, c6, c12, inv_r, r2, &F_invr);
 403 #endif /* CALC_ENERGIES */
 404 #endif /* LJ_FORCE_SWITCH */
 405
 406
 407 #ifdef LJ_EWALD
 408 #ifdef LJ_EWALD_COMB_GEOM
 409 #ifdef CALC_ENERGIES
 410                                 calculate_lj_ewald_comb_geom_F_E(nbfp_comb_climg2d, nbparam, typei, typej, r2, inv_r2, lje_coeff2, lje_coeff6_6, int_bit, &F_invr, &E_lj_p);
 411 #else
 412                                 calculate_lj_ewald_comb_geom_F(nbfp_comb_climg2d, typei, typej, r2, inv_r2, lje_coeff2, lje_coeff6_6, &F_invr);
 413 #endif                          /* CALC_ENERGIES */
 414 #elif defined LJ_EWALD_COMB_LB
 415                                 calculate_lj_ewald_comb_LB_F_E(nbfp_comb_climg2d, nbparam, typei, typej, r2, inv_r2, lje_coeff2, lje_coeff6_6,
 416 #ifdef CALC_ENERGIES
 417                                                                int_bit, true, &F_invr, &E_lj_p
 418 #else
 419                                                                0, false, &F_invr, 0
 420 #endif /* CALC_ENERGIES */
 421                                                                );
 422 #endif /* LJ_EWALD_COMB_GEOM */
 423 #endif /* LJ_EWALD */
 424
 425 #ifdef VDW_CUTOFF_CHECK
 426                                 /* Separate VDW cut-off check to enable twin-range cut-offs
 427                                  * (rvdw < rcoulomb <= rlist)
 428                                  */
 429                                 vdw_in_range  = (r2 < rvdw_sq) ? 1.0f : 0.0f;
 430                                 F_invr       *= vdw_in_range;
 431 #ifdef CALC_ENERGIES
 432                                 E_lj_p       *= vdw_in_range;
 433 #endif
 434 #endif                          /* VDW_CUTOFF_CHECK */
 435
 436 #ifdef LJ_POT_SWITCH
 437 #ifdef CALC_ENERGIES
 438                                 calculate_potential_switch_F_E(nbparam, c6, c12, inv_r, r2, &F_invr, &E_lj_p);
 439 #else
 440                                 calculate_potential_switch_F(nbparam, c6, c12, inv_r, r2, &F_invr, &E_lj_p);
 441 #endif /* CALC_ENERGIES */
 442 #endif /* LJ_POT_SWITCH */
 443
 444 #ifdef CALC_ENERGIES
 445                                 E_lj    += E_lj_p;
 446
 447 #endif
 448
 449
 450 #ifdef EL_CUTOFF
 451 #ifdef EXCLUSION_FORCES
 452                                 F_invr  += qi * qj_f * int_bit * inv_r2 * inv_r;
 453 #else
 454                                 F_invr  += qi * qj_f * inv_r2 * inv_r;
 455 #endif
 456 #endif
 457 #ifdef EL_RF
 458                                 F_invr  += qi * qj_f * (int_bit*inv_r2 * inv_r - two_k_rf);
 459 #endif
 460 #if defined EL_EWALD_ANA
 461                                 F_invr  += qi * qj_f * (int_bit*inv_r2*inv_r + pmecorrF(beta2*r2)*beta3);
 462 #elif defined EL_EWALD_TAB
 463                                 F_invr  += qi * qj_f * (int_bit*inv_r2 -
 464 #ifdef USE_TEXOBJ
 465                                                         interpolate_coulomb_force_r(nbparam->coulomb_tab_texobj, r2 * inv_r, coulomb_tab_scale)
 466 #else
 467                                                         interpolate_coulomb_force_r(coulomb_tab_climg2d, r2 * inv_r, coulomb_tab_scale)
 468 #endif /* USE_TEXOBJ */
 469                                                         ) * inv_r;
 470 #endif /* EL_EWALD_ANA/TAB */
 471
 472 #ifdef CALC_ENERGIES
 473 #ifdef EL_CUTOFF
 474                                 E_el    += qi * qj_f * (int_bit*inv_r - c_rf);
 475 #endif
 476 #ifdef EL_RF
 477                                 E_el    += qi * qj_f * (int_bit*inv_r + 0.5f * two_k_rf * r2 - c_rf);
 478 #endif
 479 #ifdef EL_EWALD_ANY
 480                                 /* 1.0f - erff is faster than erfcf */
 481                                 E_el    += qi * qj_f * (inv_r * (int_bit - erf(r2 * inv_r * beta)) - int_bit * ewald_shift);
 482 #endif                          /* EL_EWALD_ANY */
 483 #endif
 484                                 f_ij    = rv * F_invr;
 485
 486                                 /* accumulate j forces in registers */
 487                                 fcj_buf -= f_ij;
 488
 489                                 /* accumulate i forces in registers */
 490                                 fci_buf[ci_offset] += f_ij;
 491                             }
 492                         }
 493
 494                         /* shift the mask bit by 1 */
 495                         mask_ji += mask_ji;
 496                     }
 497
 498                     /* reduce j forces */
 499
 500                     /* store j forces in shmem */
 501                     f_buf[                  tidx] = fcj_buf.x;
 502                     f_buf[    FBUF_STRIDE + tidx] = fcj_buf.y;
 503                     f_buf[2 * FBUF_STRIDE + tidx] = fcj_buf.z;
 504
 505                     reduce_force_j_generic(f_buf, f, tidxi, tidxj, aj);
 506                 }
 507             }
 508 #ifdef PRUNE_NBL
 509             /* Update the imask with the new one which does not contain the
 510                out of range clusters anymore. */
 511
 512             pl_cj4[j4].imei[widx].imask = imask;
 513 #endif
 514         }
 515     }
 516
 517     /* reduce i forces */
 518     for (ci_offset = 0; ci_offset < NCL_PER_SUPERCL; ci_offset++)
 519     {
 520         ai  = (sci * NCL_PER_SUPERCL + ci_offset) * CL_SIZE + tidxi;
 521
 522         f_buf[                  tidx] = fci_buf[ci_offset].x;
 523         f_buf[    FBUF_STRIDE + tidx] = fci_buf[ci_offset].y;
 524         f_buf[2 * FBUF_STRIDE + tidx] = fci_buf[ci_offset].z;
 525         barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
 526         reduce_force_i(f_buf, f,
 527                        &fshift_buf, bCalcFshift,
 528                        tidxi, tidxj, ai);
 529         barrier(CLK_LOCAL_MEM_FENCE);
 530     }
 531
 532     /* add up local shift forces into global mem */
 533         //if (bCalcFshift && tidxj == 0)
 534     //  atomicAdd_g_f3(&(fshift[3 * nb_sci.shift]),fshift_buf);
 535     if (bCalcFshift)
 536     {
 537         /* Only threads with tidxj < 3 will update fshift.
 538            The threads performing the update must be the same with the threads
 539            which stored the reduction result in reduce_force_i function
 540         */
 541         if (tidxj < 3)
 542             atomicAdd_g_f(&(fshift[3 * nb_sci.shift + tidxj]), fshift_buf);
 543     }
 544
 545 #ifdef CALC_ENERGIES
 546     /* flush the energies to shmem and reduce them */
 547     f_buf[              tidx] = E_lj;
 548     f_buf[FBUF_STRIDE + tidx] = E_el;
 549     reduce_energy_pow2(f_buf + (tidx & WARP_SIZE), e_lj, e_el, tidx & ~WARP_SIZE);
 550
 551 #endif
 552 }
 553
 554 #undef EL_EWALD_ANY
 555 #undef EXCLUSION_FORCES
 556 #undef LJ_EWALD