src/gromacs/mdlib/perf_est.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2008, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2012,2014,2015,2016,2017,2018,2019, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 #include "gmxpre.h"
  38
  39 #include "perf_est.h"
  40
  41 #include <cmath>
  42
  43 #include "gromacs/math/functions.h"
  44 #include "gromacs/math/utilities.h"
  45 #include "gromacs/math/vec.h"
  46 #include "gromacs/mdtypes/commrec.h"
  47 #include "gromacs/mdtypes/inputrec.h"
  48 #include "gromacs/mdtypes/md_enums.h"
  49 #include "gromacs/nbnxm/nbnxm_geometry.h"
  50 #include "gromacs/simd/simd.h"
  51 #include "gromacs/topology/ifunc.h"
  52 #include "gromacs/topology/topology.h"
  53 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  54
  55 /* Computational cost of bonded, non-bonded and PME calculations.
  56  * This will be machine dependent.
  57  * The numbers are only used for estimating the relative cost of PME vs PP,
  58  * so only relative numbers matter.
  59  * The numbers here are accurate cycle counts for Haswell in single precision
  60  * compiled with gcc5.2. A correction factor for other architectures is given
  61  * by simd_cycle_factor().
  62  * In double precision PME mesh is slightly cheaper, although not so much
  63  * that the numbers need to be adjusted.
  64  */
  65
  66 /* Cost of a pair interaction in the "group" cut-off scheme */
  67 static const double c_group_fq        = 18.0;
  68 static const double c_group_qlj_cut   = 18.0;
  69 static const double c_group_qlj_tab   = 24.0;
  70 static const double c_group_lj_cut    = 12.0;
  71 static const double c_group_lj_tab    = 21.0;
  72 /* Cost of 1 water with one Q/LJ atom */
  73 static const double c_group_qljw_cut  = 24.0;
  74 static const double c_group_qljw_tab  = 27.0;
  75 /* Cost of 1 water with one Q atom or with 1/3 water (LJ negligible) */
  76 static const double c_group_qw        = 21.0;
  77
  78 /* Cost of a pair interaction in the "Verlet" cut-off scheme, QEXP is Ewald */
  79 static const double c_nbnxn_lj        =  2.5;
  80 static const double c_nbnxn_qrf_lj    =  2.9;
  81 static const double c_nbnxn_qrf       =  2.4;
  82 static const double c_nbnxn_qexp_lj   =  4.2;
  83 static const double c_nbnxn_qexp      =  3.8;
  84 /* Extra cost for expensive LJ interaction, e.g. pot-switch or LJ-PME */
  85 static const double c_nbnxn_ljexp_add =  1.0;
  86
  87 /* Cost of the different components of PME. */
  88 /* Cost of particle reordering and redistribution (no SIMD correction).
  89  * This will be zero without MPI and can be very high with load imbalance.
  90  * Thus we use an approximate value for medium parallelization.
  91  */
  92 static const double c_pme_redist = 100.0;
  93 /* Cost of q spreading and force interpolation per charge. This part almost
  94  * doesn't accelerate with SIMD, so we don't use SIMD correction.
  95  */
  96 static const double c_pme_spread =   5.0;
  97 /* Cost of fft's, will be multiplied with 2 N log2(N) (no SIMD correction)
  98  * Without MPI the number is 2-3, depending on grid factors and thread count.
  99  * We take the high limit to be on the safe side and account for some MPI
 100  * communication cost, which will dominate at high parallelization.
 101  */
 102 static const double c_pme_fft    =   3.0;
 103 /* Cost of pme_solve, will be multiplied with N */
 104 static const double c_pme_solve  =   9.0;
 105
 106 /* Cost of a bonded interaction divided by the number of distances calculations
 107  * required in one interaction. The actual cost is nearly propotional to this.
 108  */
 109 static const double c_bond       =  25.0;
 110
 111
 112 #if GMX_SIMD_HAVE_REAL
 113 static const gmx_bool bHaveSIMD = TRUE;
 114 #else
 115 static const gmx_bool bHaveSIMD = FALSE;
 116 #endif
 117
 118 /* Gives a correction factor for the currently compiled SIMD implementations
 119  * versus the reference used for the coefficients above (8-wide SIMD with FMA).
 120  * bUseSIMD sets if we asking for plain-C (FALSE) or SIMD (TRUE) code.
 121  */
 122 static double simd_cycle_factor(gmx_bool bUseSIMD)
 123 {
 124     /* The (average) ratio of the time taken by plain-C force calculations
 125      * relative to SIMD versions, for the reference platform Haswell:
 126      * 8-wide SIMD with FMA, factor: sqrt(2*8)*1.25 = 5.
 127      * This factor is used for normalization in simd_cycle_factor().
 128      */
 129     const double simd_cycle_no_simd = 5.0;
 130     double       speedup;
 131
 132 #if GMX_SIMD_HAVE_REAL
 133     if (bUseSIMD)
 134     {
 135         /* We never get full speed-up of a factor GMX_SIMD_REAL_WIDTH.
 136          * The actual speed-up depends very much on gather+scatter overhead,
 137          * which is different for different bonded and non-bonded kernels.
 138          * As a rough, but actually not bad, approximation we use a sqrt
 139          * dependence on the width which gives a factor 4 for width=8.
 140          */
 141         speedup = std::sqrt(2.0*GMX_SIMD_REAL_WIDTH);
 142 #if GMX_SIMD_HAVE_FMA
 143         /* FMA tends to give a bit more speedup */
 144         speedup *= 1.25;
 145 #endif
 146     }
 147     else
 148     {
 149         speedup  = 1.0;
 150     }
 151 #else
 152     if (bUseSIMD)
 153     {
 154         gmx_incons("gmx_cycle_factor() compiled without SIMD called with bUseSIMD=TRUE");
 155     }
 156     /* No SIMD, no speedup */
 157     speedup      = 1.0;
 158 #endif
 159
 160     /* Return speed compared to the reference (Haswell).
 161      * For x86 SIMD, the nbnxn kernels are relatively much slower on
 162      * Sandy/Ivy Bridge than Haswell, but that only leads to a too high
 163      * PME load estimate on SB/IB, which is erring on the safe side.
 164      */
 165     return simd_cycle_no_simd/speedup;
 166 }
 167
 168 void count_bonded_distances(const gmx_mtop_t *mtop, const t_inputrec *ir,
 169                             double *ndistance_c, double *ndistance_simd)
 170 {
 171     gmx_bool       bExcl;
 172     double         nonsimd_step_frac;
 173     int            ftype;
 174     double         ndtot_c, ndtot_simd;
 175 #if GMX_SIMD_HAVE_REAL
 176     gmx_bool       bSimdBondeds = TRUE;
 177 #else
 178     gmx_bool       bSimdBondeds = FALSE;
 179 #endif
 180
 181     bExcl = (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP && inputrecExclForces(ir)
 182              && !EEL_FULL(ir->coulombtype));
 183
 184     if (bSimdBondeds)
 185     {
 186         /* We only have SIMD versions of these bondeds without energy and
 187          * without shift-forces, we take that into account here.
 188          */
 189         if (ir->nstcalcenergy > 0)
 190         {
 191             nonsimd_step_frac = 1.0/ir->nstcalcenergy;
 192         }
 193         else
 194         {
 195             nonsimd_step_frac = 0;
 196         }
 197         if (ir->epc != epcNO && 1.0/ir->nstpcouple > nonsimd_step_frac)
 198         {
 199             nonsimd_step_frac = 1.0/ir->nstpcouple;
 200         }
 201     }
 202     else
 203     {
 204         nonsimd_step_frac = 1;
 205     }
 206
 207     /* Count the number of pbc_rvec_sub calls required for bonded interactions.
 208      * This number is also roughly proportional to the computational cost.
 209      */
 210     ndtot_c    = 0;
 211     ndtot_simd = 0;
 212     for (const gmx_molblock_t &molb : mtop->molblock)
 213     {
 214         const gmx_moltype_t *molt = &mtop->moltype[molb.type];
 215         for (ftype = 0; ftype < F_NRE; ftype++)
 216         {
 217             int nbonds;
 218
 219             if (interaction_function[ftype].flags & IF_BOND)
 220             {
 221                 double nd_c, nd_simd;
 222
 223                 nd_c    = 0;
 224                 nd_simd = 0;
 225                 /* For all interactions, except for the three exceptions
 226                  * in the switch below, #distances = #atoms - 1.
 227                  */
 228                 switch (ftype)
 229                 {
 230                     case F_POSRES:
 231                     case F_FBPOSRES:
 232                         nd_c    = 1;
 233                         break;
 234                     case F_CONNBONDS:
 235                         break;
 236                     /* These bonded potentially use SIMD */
 237                     case F_ANGLES:
 238                     case F_PDIHS:
 239                     case F_RBDIHS:
 240                     case F_LJ14:
 241                         nd_c    =      nonsimd_step_frac *(NRAL(ftype) - 1);
 242                         nd_simd = (1 - nonsimd_step_frac)*(NRAL(ftype) - 1);
 243                         break;
 244                     default:
 245                         nd_c    = NRAL(ftype) - 1;
 246                         break;
 247                 }
 248                 nbonds      = molb.nmol*molt->ilist[ftype].size()/(1 + NRAL(ftype));
 249                 ndtot_c    += nbonds*nd_c;
 250                 ndtot_simd += nbonds*nd_simd;
 251             }
 252         }
 253         if (bExcl)
 254         {
 255             ndtot_c += molb.nmol*(molt->excls.nra - molt->atoms.nr)/2.;
 256         }
 257     }
 258
 259     if (debug)
 260     {
 261         fprintf(debug, "nr. of distance calculations in bondeds: C %.1f SIMD %.1f\n", ndtot_c, ndtot_simd);
 262     }
 263
 264     if (ndistance_c    != nullptr)
 265     {
 266         *ndistance_c    = ndtot_c;
 267     }
 268     if (ndistance_simd != nullptr)
 269     {
 270         *ndistance_simd = ndtot_simd;
 271     }
 272 }
 273
 274 static void pp_group_load(const gmx_mtop_t *mtop, const t_inputrec *ir,
 275                           const matrix box,
 276                           int *nq_tot, int *nlj_tot,
 277                           double *cost_pp,
 278                           gmx_bool *bChargePerturbed, gmx_bool *bTypePerturbed)
 279 {
 280     int            atnr, cg, a0, ncqlj, ncq, nclj;
 281     gmx_bool       bBHAM, bLJcut, bWater, bQ, bLJ;
 282     int            nw, nqlj, nq, nlj;
 283     double         fq, fqlj, flj, fqljw, fqw;
 284
 285     bBHAM = (mtop->ffparams.functype[0] == F_BHAM);
 286
 287     bLJcut = ((ir->vdwtype == evdwCUT) && !bBHAM);
 288
 289     /* Computational cost of bonded, non-bonded and PME calculations.
 290      * This will be machine dependent.
 291      * The numbers here are accurate for Intel Core2 and AMD Athlon 64
 292      * in single precision. In double precision PME mesh is slightly cheaper,
 293      * although not so much that the numbers need to be adjusted.
 294      */
 295     fq    = c_group_fq;
 296     fqlj  = (bLJcut ? c_group_qlj_cut : c_group_qlj_tab);
 297     flj   = (bLJcut ? c_group_lj_cut  : c_group_lj_tab);
 298     /* Cost of 1 water with one Q/LJ atom */
 299     fqljw = (bLJcut ? c_group_qljw_cut : c_group_qljw_tab);
 300     /* Cost of 1 water with one Q atom or with 1/3 water (LJ negligible) */
 301     fqw   = c_group_qw;
 302
 303     gmx::ArrayRef<const t_iparams> iparams = mtop->ffparams.iparams;
 304     atnr              = mtop->ffparams.atnr;
 305     nw                = 0;
 306     nqlj              = 0;
 307     nq                = 0;
 308     nlj               = 0;
 309     *bChargePerturbed = FALSE;
 310     *bTypePerturbed   = FALSE;
 311     for (const gmx_molblock_t &molb : mtop->molblock)
 312     {
 313         const gmx_moltype_t *molt = &mtop->moltype[molb.type];
 314         const t_atom        *atom = molt->atoms.atom;
 315         int                  a    = 0;
 316         for (cg = 0; cg < molt->cgs.nr; cg++)
 317         {
 318             bWater = !bBHAM;
 319             ncqlj  = 0;
 320             ncq    = 0;
 321             nclj   = 0;
 322             a0     = a;
 323             while (a < molt->cgs.index[cg+1])
 324             {
 325                 bQ  = (atom[a].q != 0 || atom[a].qB != 0);
 326                 bLJ = (iparams[(atnr+1)*atom[a].type].lj.c6  != 0 ||
 327                        iparams[(atnr+1)*atom[a].type].lj.c12 != 0);
 328                 if (atom[a].q != atom[a].qB)
 329                 {
 330                     *bChargePerturbed = TRUE;
 331                 }
 332                 if (atom[a].type != atom[a].typeB)
 333                 {
 334                     *bTypePerturbed = TRUE;
 335                 }
 336                 /* This if this atom fits into water optimization */
 337                 if (!((a == a0   &&  bQ &&  bLJ) ||
 338                       (a == a0+1 &&  bQ && !bLJ) ||
 339                       (a == a0+2 &&  bQ && !bLJ && atom[a].q == atom[a-1].q) ||
 340                       (a == a0+3 && !bQ &&  bLJ)))
 341                 {
 342                     bWater = FALSE;
 343                 }
 344                 if (bQ && bLJ)
 345                 {
 346                     ncqlj++;
 347                 }
 348                 else
 349                 {
 350                     if (bQ)
 351                     {
 352                         ncq++;
 353                     }
 354                     if (bLJ)
 355                     {
 356                         nclj++;
 357                     }
 358                 }
 359                 a++;
 360             }
 361             if (bWater)
 362             {
 363                 nw   += molb.nmol;
 364             }
 365             else
 366             {
 367                 nqlj += molb.nmol*ncqlj;
 368                 nq   += molb.nmol*ncq;
 369                 nlj  += molb.nmol*nclj;
 370             }
 371         }
 372     }
 373
 374     *nq_tot  = nq  + nqlj + nw*3;
 375     *nlj_tot = nlj + nqlj + nw;
 376
 377     if (debug)
 378     {
 379         fprintf(debug, "nw %d nqlj %d nq %d nlj %d\n", nw, nqlj, nq, nlj);
 380     }
 381
 382     /* For the PP non-bonded cost it is (unrealistically) assumed
 383      * that all atoms are distributed homogeneously in space.
 384      * Factor 3 is used because a water molecule has 3 atoms
 385      * (and TIP4P effectively has 3 interactions with (water) atoms)).
 386      */
 387     *cost_pp = 0.5*(fqljw*nw*nqlj +
 388                     fqw  *nw*(3*nw + nq) +
 389                     fqlj *nqlj*nqlj +
 390                     fq   *nq*(3*nw + nqlj + nq) +
 391                     flj  *nlj*(nw + nqlj + nlj))
 392         *4/3*M_PI*ir->rlist*ir->rlist*ir->rlist/det(box);
 393
 394     *cost_pp *= simd_cycle_factor(bHaveSIMD);
 395 }
 396
 397 static void pp_verlet_load(const gmx_mtop_t *mtop, const t_inputrec *ir,
 398                            const matrix box,
 399                            int *nq_tot, int *nlj_tot,
 400                            double *cost_pp,
 401                            gmx_bool *bChargePerturbed, gmx_bool *bTypePerturbed)
 402 {
 403     int            atnr, a, nqlj, nq, nlj;
 404     gmx_bool       bQRF;
 405     real           r_eff;
 406     double         c_qlj, c_q, c_lj;
 407     double         nppa;
 408     int            j_cluster_size;
 409     /* Conversion factor for reference vs SIMD kernel performance.
 410      * The factor is about right for SSE2/4, but should be 2 higher for AVX256.
 411      */
 412 #if GMX_DOUBLE
 413     const real     nbnxn_refkernel_fac = 4.0;
 414 #else
 415     const real     nbnxn_refkernel_fac = 8.0;
 416 #endif
 417
 418     bQRF = (EEL_RF(ir->coulombtype) || ir->coulombtype == eelCUT);
 419
 420     gmx::ArrayRef<const t_iparams> iparams = mtop->ffparams.iparams;
 421     atnr              = mtop->ffparams.atnr;
 422     nqlj              = 0;
 423     nq                = 0;
 424     *bChargePerturbed = FALSE;
 425     *bTypePerturbed   = FALSE;
 426     for (const gmx_molblock_t &molb : mtop->molblock)
 427     {
 428         const gmx_moltype_t *molt = &mtop->moltype[molb.type];
 429         const t_atom        *atom = molt->atoms.atom;
 430         for (a = 0; a < molt->atoms.nr; a++)
 431         {
 432             if (atom[a].q != 0 || atom[a].qB != 0)
 433             {
 434                 if (iparams[(atnr+1)*atom[a].type].lj.c6  != 0 ||
 435                     iparams[(atnr+1)*atom[a].type].lj.c12 != 0)
 436                 {
 437                     nqlj += molb.nmol;
 438                 }
 439                 else
 440                 {
 441                     nq += molb.nmol;
 442                 }
 443             }
 444             if (atom[a].q != atom[a].qB)
 445             {
 446                 *bChargePerturbed = TRUE;
 447             }
 448             if (atom[a].type != atom[a].typeB)
 449             {
 450                 *bTypePerturbed = TRUE;
 451             }
 452         }
 453     }
 454
 455     nlj = mtop->natoms - nqlj - nq;
 456
 457     *nq_tot  = nqlj + nq;
 458     *nlj_tot = nqlj + nlj;
 459
 460     /* Effective cut-off for cluster pair list of 4x4 or 4x8 atoms.
 461      * This choice should match the one of pick_nbnxn_kernel_cpu().
 462      * TODO: Make this function use pick_nbnxn_kernel_cpu().
 463      */
 464 #if GMX_SIMD_HAVE_REAL && ((GMX_SIMD_REAL_WIDTH == 8 && defined GMX_SIMD_HAVE_FMA) || GMX_SIMD_REAL_WIDTH > 8)
 465     j_cluster_size = 8;
 466 #else
 467     j_cluster_size = 4;
 468 #endif
 469     r_eff = ir->rlist + nbnxn_get_rlist_effective_inc(j_cluster_size, mtop->natoms/det(box));
 470
 471     /* The average number of pairs per atom */
 472     nppa  = 0.5*4/3*M_PI*r_eff*r_eff*r_eff*mtop->natoms/det(box);
 473
 474     if (debug)
 475     {
 476         fprintf(debug, "nqlj %d nq %d nlj %d rlist %.3f r_eff %.3f pairs per atom %.1f\n",
 477                 nqlj, nq, nlj, ir->rlist, r_eff, nppa);
 478     }
 479
 480     /* Determine the cost per pair interaction */
 481     c_qlj = (bQRF ? c_nbnxn_qrf_lj : c_nbnxn_qexp_lj);
 482     c_q   = (bQRF ? c_nbnxn_qrf    : c_nbnxn_qexp);
 483     c_lj  = c_nbnxn_lj;
 484     if (ir->vdw_modifier == eintmodPOTSWITCH || EVDW_PME(ir->vdwtype))
 485     {
 486         c_qlj += c_nbnxn_ljexp_add;
 487         c_lj  += c_nbnxn_ljexp_add;
 488     }
 489     if (EVDW_PME(ir->vdwtype) && ir->ljpme_combination_rule == eljpmeLB)
 490     {
 491         /* We don't have LJ-PME LB comb. rule kernels, we use slow kernels */
 492         c_qlj *= nbnxn_refkernel_fac;
 493         c_q   *= nbnxn_refkernel_fac;
 494         c_lj  *= nbnxn_refkernel_fac;
 495     }
 496
 497     /* For the PP non-bonded cost it is (unrealistically) assumed
 498      * that all atoms are distributed homogeneously in space.
 499      */
 500     *cost_pp = (nqlj*c_qlj + nq*c_q + nlj*c_lj)*nppa;
 501
 502     *cost_pp *= simd_cycle_factor(bHaveSIMD);
 503 }
 504
 505 float pme_load_estimate(const gmx_mtop_t *mtop, const t_inputrec *ir,
 506                         const matrix box)
 507 {
 508     int            nq_tot, nlj_tot;
 509     gmx_bool       bChargePerturbed, bTypePerturbed;
 510     double         ndistance_c, ndistance_simd;
 511     double         cost_bond, cost_pp, cost_redist, cost_spread, cost_fft, cost_solve, cost_pme;
 512     float          ratio;
 513
 514     /* Computational cost of bonded, non-bonded and PME calculations.
 515      * This will be machine dependent.
 516      * The numbers here are accurate for Intel Core2 and AMD Athlon 64
 517      * in single precision. In double precision PME mesh is slightly cheaper,
 518      * although not so much that the numbers need to be adjusted.
 519      */
 520
 521     count_bonded_distances(mtop, ir, &ndistance_c, &ndistance_simd);
 522     /* C_BOND is the cost for bonded interactions with SIMD implementations,
 523      * so we need to scale the number of bonded interactions for which there
 524      * are only C implementations to the number of SIMD equivalents.
 525      */
 526     cost_bond = c_bond*(ndistance_c   *simd_cycle_factor(FALSE) +
 527                         ndistance_simd*simd_cycle_factor(bHaveSIMD));
 528
 529     if (ir->cutoff_scheme == ecutsGROUP)
 530     {
 531         pp_group_load(mtop, ir, box,
 532                       &nq_tot, &nlj_tot, &cost_pp,
 533                       &bChargePerturbed, &bTypePerturbed);
 534     }
 535     else
 536     {
 537         pp_verlet_load(mtop, ir, box,
 538                        &nq_tot, &nlj_tot, &cost_pp,
 539                        &bChargePerturbed, &bTypePerturbed);
 540     }
 541
 542     cost_redist = 0;
 543     cost_spread = 0;
 544     cost_fft    = 0;
 545     cost_solve  = 0;
 546
 547     int gridNkzFactor = int{
 548         (ir->nkz + 1)/2
 549     };
 550     if (EEL_PME(ir->coulombtype))
 551     {
 552         double grid = ir->nkx*ir->nky*gridNkzFactor;
 553
 554         int    f     = ((ir->efep != efepNO && bChargePerturbed) ? 2 : 1);
 555         cost_redist +=   c_pme_redist*nq_tot;
 556         cost_spread += f*c_pme_spread*nq_tot*gmx::power3(ir->pme_order);
 557         cost_fft    += f*c_pme_fft*grid*std::log(grid)/std::log(2.0);
 558         cost_solve  += f*c_pme_solve*grid*simd_cycle_factor(bHaveSIMD);
 559     }
 560
 561     if (EVDW_PME(ir->vdwtype))
 562     {
 563         double grid = ir->nkx*ir->nky*gridNkzFactor;
 564
 565         int    f     = ((ir->efep != efepNO && bTypePerturbed) ? 2 : 1);
 566         if (ir->ljpme_combination_rule == eljpmeLB)
 567         {
 568             /* LB combination rule: we have 7 mesh terms */
 569             f       *= 7;
 570         }
 571         cost_redist +=   c_pme_redist*nlj_tot;
 572         cost_spread += f*c_pme_spread*nlj_tot*gmx::power3(ir->pme_order);
 573         cost_fft    += f*c_pme_fft*2*grid*std::log(grid)/std::log(2.0);
 574         cost_solve  += f*c_pme_solve*grid*simd_cycle_factor(bHaveSIMD);
 575     }
 576
 577     cost_pme = cost_redist + cost_spread + cost_fft + cost_solve;
 578
 579     ratio = cost_pme/(cost_bond + cost_pp + cost_pme);
 580
 581     if (debug)
 582     {
 583         fprintf(debug,
 584                 "cost_bond   %f\n"
 585                 "cost_pp     %f\n"
 586                 "cost_redist %f\n"
 587                 "cost_spread %f\n"
 588                 "cost_fft    %f\n"
 589                 "cost_solve  %f\n",
 590                 cost_bond, cost_pp, cost_redist, cost_spread, cost_fft, cost_solve);
 591
 592         fprintf(debug, "Estimate for relative PME load: %.3f\n", ratio);
 593     }
 594
 595     return ratio;
 596 }