src/gromacs/mdlib/tests/leapfrogtestrunners.cu

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2019,2020, 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 /*! \internal \file
  36  * \brief Runner for CUDA version of the integrator
  37  *
  38  * Handles GPU data management and actual numerical integration.
  39  *
  40  * \author Artem Zhmurov <zhmurov@gmail.com>
  41  * \ingroup module_mdlib
  42  */
  43 #include "gmxpre.h"
  44
  45 #include "leapfrogtestrunners.h"
  46
  47 #include <assert.h>
  48
  49 #include <cmath>
  50
  51 #include <algorithm>
  52 #include <unordered_map>
  53 #include <vector>
  54
  55 #include "gromacs/gpu_utils/devicebuffer.cuh"
  56 #include "gromacs/gpu_utils/gpu_utils.h"
  57 #include "gromacs/math/vec.h"
  58 #include "gromacs/mdlib/leapfrog_gpu.cuh"
  59 #include "gromacs/mdlib/stat.h"
  60 #include "gromacs/mdtypes/group.h"
  61
  62 namespace gmx
  63 {
  64 namespace test
  65 {
  66
  67 void integrateLeapFrogGpu(LeapFrogTestData* testData, int numSteps)
  68 {
  69     DeviceInformation   deviceInfo;
  70     const DeviceContext deviceContext(deviceInfo);
  71
  72     int numAtoms = testData->numAtoms_;
  73
  74     float3* h_x  = reinterpret_cast<float3*>(testData->x_.data());
  75     float3* h_xp = reinterpret_cast<float3*>(testData->xPrime_.data());
  76     float3* h_v  = reinterpret_cast<float3*>(testData->v_.data());
  77     float3* h_f  = reinterpret_cast<float3*>(testData->f_.data());
  78
  79     float3 *d_x, *d_xp, *d_v, *d_f;
  80
  81     allocateDeviceBuffer(&d_x, numAtoms, deviceContext);
  82     allocateDeviceBuffer(&d_xp, numAtoms, deviceContext);
  83     allocateDeviceBuffer(&d_v, numAtoms, deviceContext);
  84     allocateDeviceBuffer(&d_f, numAtoms, deviceContext);
  85
  86     copyToDeviceBuffer(&d_x, h_x, 0, numAtoms, nullptr, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
  87     copyToDeviceBuffer(&d_xp, h_xp, 0, numAtoms, nullptr, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
  88     copyToDeviceBuffer(&d_v, h_v, 0, numAtoms, nullptr, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
  89     copyToDeviceBuffer(&d_f, h_f, 0, numAtoms, nullptr, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
  90
  91     auto integrator = std::make_unique<LeapFrogGpu>(deviceContext, nullptr);
  92
  93     integrator->set(testData->mdAtoms_, testData->numTCoupleGroups_, testData->mdAtoms_.cTC);
  94
  95     bool doTempCouple = testData->numTCoupleGroups_ > 0;
  96     for (int step = 0; step < numSteps; step++)
  97     {
  98         // This follows the logic of the CPU-based implementation
  99         bool doPressureCouple = testData->doPressureCouple_
 100                                 && do_per_step(step + testData->inputRecord_.nstpcouple - 1,
 101                                                testData->inputRecord_.nstpcouple);
 102         integrator->integrate(d_x, d_xp, d_v, d_f, testData->timestep_, doTempCouple,
 103                               testData->kineticEnergyData_.tcstat, doPressureCouple,
 104                               testData->dtPressureCouple_, testData->velocityScalingMatrix_);
 105     }
 106
 107     copyFromDeviceBuffer(h_xp, &d_x, 0, numAtoms, nullptr, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 108     copyFromDeviceBuffer(h_v, &d_v, 0, numAtoms, nullptr, GpuApiCallBehavior::Sync, nullptr);
 109
 110     freeDeviceBuffer(&d_x);
 111     freeDeviceBuffer(&d_xp);
 112     freeDeviceBuffer(&d_v);
 113     freeDeviceBuffer(&d_f);
 114 }
 115
 116 } // namespace test
 117 } // namespace gmx