src/gromacs/nbnxm/pairlist_tuning.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2017,2018,2019,2020,2021, 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 /*! \internal \file
  37  *
  38  * \brief Implements functions for tuning adjustable parameters for the nbnxn non-bonded search and interaction kernels
  39  *
  40  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  41  * \ingroup module_nbnxm
  42  */
  43
  44 #include "gmxpre.h"
  45
  46 #include "pairlist_tuning.h"
  47
  48 #include <cassert>
  49 #include <cmath>
  50 #include <cstdlib>
  51
  52 #include <algorithm>
  53 #include <string>
  54
  55 #include "gromacs/domdec/domdec.h"
  56 #include "gromacs/hardware/cpuinfo.h"
  57 #include "gromacs/math/vec.h"
  58 #include "gromacs/mdlib/calc_verletbuf.h"
  59 #include "gromacs/mdtypes/commrec.h"
  60 #include "gromacs/mdtypes/inputrec.h"
  61 #include "gromacs/mdtypes/interaction_const.h"
  62 #include "gromacs/mdtypes/multipletimestepping.h"
  63 #include "gromacs/mdtypes/state.h"
  64 #include "gromacs/pbcutil/pbc.h"
  65 #include "gromacs/topology/topology.h"
  66 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  67 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  68 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  69 #include "gromacs/utility/logger.h"
  70 #include "gromacs/utility/strconvert.h"
  71 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  72
  73 #include "nbnxm_geometry.h"
  74 #include "pairlistsets.h"
  75
  76 /*! \brief Returns if we can (heuristically) change nstlist and rlist
  77  *
  78  * \param [in] ir  The input parameter record
  79  */
  80 static bool supportsDynamicPairlistGenerationInterval(const t_inputrec& ir)
  81 {
  82     return ir.cutoff_scheme == CutoffScheme::Verlet && EI_DYNAMICS(ir.eI)
  83            && !(EI_MD(ir.eI) && ir.etc == TemperatureCoupling::No) && ir.verletbuf_tol > 0;
  84 }
  85
  86 /*! \brief Cost of non-bonded kernels
  87  *
  88  * We determine the extra cost of the non-bonded kernels compared to
  89  * a reference nstlist value of 10 (which is the default in grompp).
  90  */
  91 static const int nbnxnReferenceNstlist = 10;
  92 //! The values to try when switching
  93 const int nstlist_try[] = { 20, 25, 40, 50, 80, 100 };
  94 //! Number of elements in the neighborsearch list trials.
  95 #define NNSTL (sizeof(nstlist_try) / sizeof(nstlist_try[0]))
  96 /* Increase nstlist until the size of the pair-list increased by
  97  * \p c_nbnxnListSizeFactor??? or more, but never more than
  98  * \p c_nbnxnListSizeFactor??? + \p c_nbnxnListSizeFactorMargin.
  99  * Since we have dynamic pair list pruning, the force kernel cost depends
 100  * only very weakly on nstlist. It depends strongly on nstlistPrune.
 101  * Increasing nstlist mainly affects the cost of the pair search (down due
 102  * to lower frequency, up due to larger list) and the list pruning kernel.
 103  * We increase nstlist conservatively with regard to kernel performance.
 104  * In serial the search cost is not high and thus we don't gain much by
 105  * increasing nstlist a lot. In parallel the MPI and CPU-GPU communication
 106  * volume as well as the communication buffer preparation and reduction time
 107  * increase quickly with rlist and thus nslist. Therefore we should avoid
 108  * large nstlist, even if that also reduces the domain decomposition cost.
 109  * With GPUs we perform the dynamic pruning in a rolling fashion and this
 110  * overlaps with the update on the CPU, which allows even larger nstlist.
 111  */
 112 // CPU: pair-search is a factor ~1.5 slower than the non-bonded kernel.
 113 //! Target pair-list size increase ratio for CPU
 114 static const float c_nbnxnListSizeFactorCpu = 1.25;
 115 // Intel KNL: pair-search is a factor ~2-3 slower than the non-bonded kernel.
 116 //! Target pair-list size increase ratio for Intel KNL
 117 static const float c_nbnxnListSizeFactorIntelXeonPhi = 1.4;
 118 // GPU: pair-search is a factor 1.5-3 slower than the non-bonded kernel.
 119 //! Target pair-list size increase ratio for GPU
 120 static const float c_nbnxnListSizeFactorGPU = 1.4;
 121 //! Never increase the size of the pair-list more than the factor above plus this margin
 122 static const float c_nbnxnListSizeFactorMargin = 0.1;
 123
 124 void increaseNstlist(FILE*               fp,
 125                      t_commrec*          cr,
 126                      t_inputrec*         ir,
 127                      int                 nstlist_cmdline,
 128                      const gmx_mtop_t*   mtop,
 129                      const matrix        box,
 130                      bool                useOrEmulateGpuForNonbondeds,
 131                      const gmx::CpuInfo& cpuinfo)
 132 {
 133     if (!EI_DYNAMICS(ir->eI))
 134     {
 135         /* Can only increase nstlist with dynamics */
 136         return;
 137     }
 138
 139     size_t      nstlist_ind = 0;
 140     const char* nstl_gpu =
 141             "\nFor optimal performance with a GPU nstlist (now %d) should be larger.\nThe "
 142             "optimum depends on your CPU and GPU resources.\nYou might want to try several "
 143             "nstlist values.\n";
 144     const char* nve_err = "Can not increase nstlist because an NVE ensemble is used";
 145     const char* vbd_err =
 146             "Can not increase nstlist because verlet-buffer-tolerance is not set or used";
 147     const char* box_err = "Can not increase nstlist because the box is too small";
 148     const char* dd_err  = "Can not increase nstlist because of domain decomposition limitations";
 149     char        buf[STRLEN];
 150
 151     /* When most of the computation, and in particular the non-bondeds is only
 152      * performed every ir->mtsFactor steps due to multiple time stepping,
 153      * we scale all nstlist values by this factor.
 154      */
 155     const int mtsFactor = gmx::nonbondedMtsFactor(*ir);
 156
 157     if (nstlist_cmdline <= 0)
 158     {
 159         if (ir->nstlist <= mtsFactor)
 160         {
 161             /* The user probably set nstlist<=mtsFactor for a reason,
 162              * don't mess with the settings, except when < mtsFactor.
 163              */
 164             ir->nstlist = mtsFactor;
 165
 166             return;
 167         }
 168
 169         /* With a GPU and fixed nstlist suggest tuning nstlist */
 170         if (fp != nullptr && useOrEmulateGpuForNonbondeds && ir->nstlist < nstlist_try[0] * mtsFactor
 171             && !supportsDynamicPairlistGenerationInterval(*ir))
 172         {
 173             fprintf(fp, nstl_gpu, ir->nstlist);
 174         }
 175
 176         nstlist_ind = 0;
 177         while (nstlist_ind < NNSTL && ir->nstlist >= nstlist_try[nstlist_ind] * mtsFactor)
 178         {
 179             nstlist_ind++;
 180         }
 181         if (nstlist_ind == NNSTL)
 182         {
 183             /* There are no larger nstlist value to try */
 184             return;
 185         }
 186     }
 187
 188     if (EI_MD(ir->eI) && ir->etc == TemperatureCoupling::No)
 189     {
 190         if (MASTER(cr))
 191         {
 192             fprintf(stderr, "%s\n", nve_err);
 193         }
 194         if (fp != nullptr)
 195         {
 196             fprintf(fp, "%s\n", nve_err);
 197         }
 198
 199         return;
 200     }
 201
 202     if (ir->verletbuf_tol == 0 && useOrEmulateGpuForNonbondeds)
 203     {
 204         gmx_fatal(FARGS,
 205                   "You are using an old tpr file with a GPU, please generate a new tpr file with "
 206                   "an up to date version of grompp");
 207     }
 208
 209     if (ir->verletbuf_tol < 0)
 210     {
 211         if (MASTER(cr))
 212         {
 213             fprintf(stderr, "%s\n", vbd_err);
 214         }
 215         if (fp != nullptr)
 216         {
 217             fprintf(fp, "%s\n", vbd_err);
 218         }
 219
 220         return;
 221     }
 222
 223     GMX_RELEASE_ASSERT(supportsDynamicPairlistGenerationInterval(*ir),
 224                        "In all cases that do not support dynamic nstlist, we should have returned "
 225                        "with an appropriate message above");
 226
 227     const bool  runningOnXeonPhi = (cpuinfo.brandString().find("Xeon Phi") != std::string::npos);
 228     const float listfac_ok       = useOrEmulateGpuForNonbondeds ? c_nbnxnListSizeFactorGPU
 229                                    : runningOnXeonPhi           ? c_nbnxnListSizeFactorIntelXeonPhi
 230                                                                 : c_nbnxnListSizeFactorCpu;
 231     float       listfac_max      = listfac_ok + c_nbnxnListSizeFactorMargin;
 232
 233     const int nstlist_orig = ir->nstlist;
 234     if (nstlist_cmdline > 0)
 235     {
 236         if (fp)
 237         {
 238             sprintf(buf, "Getting nstlist=%d from command line option", nstlist_cmdline);
 239         }
 240         ir->nstlist = nstlist_cmdline;
 241     }
 242
 243     ListSetupType listType =
 244             (useOrEmulateGpuForNonbondeds ? ListSetupType::Gpu : ListSetupType::CpuSimdWhenSupported);
 245     VerletbufListSetup listSetup = verletbufGetSafeListSetup(listType);
 246
 247     /* Allow rlist to make the list a given factor larger than the list
 248      * would be with the reference value for nstlist (10*mtsFactor).
 249      */
 250     int nstlist_prev = ir->nstlist;
 251     ir->nstlist      = nbnxnReferenceNstlist * mtsFactor;
 252     const real rlistWithReferenceNstlist =
 253             calcVerletBufferSize(*mtop, det(box), *ir, ir->nstlist, ir->nstlist - 1, -1, listSetup);
 254     ir->nstlist = nstlist_prev;
 255
 256     /* Determine the pair list size increase due to zero interactions */
 257     real rlist_inc = nbnxn_get_rlist_effective_inc(listSetup.cluster_size_j, mtop->natoms / det(box));
 258     real rlist_ok  = (rlistWithReferenceNstlist + rlist_inc) * std::cbrt(listfac_ok) - rlist_inc;
 259     real rlist_max = (rlistWithReferenceNstlist + rlist_inc) * std::cbrt(listfac_max) - rlist_inc;
 260     if (debug)
 261     {
 262         fprintf(debug, "nstlist tuning: rlist_inc %.3f rlist_ok %.3f rlist_max %.3f\n", rlist_inc, rlist_ok, rlist_max);
 263     }
 264
 265     nstlist_prev    = nstlist_orig;
 266     real rlist_prev = ir->rlist;
 267     real rlist_new  = 0;
 268     bool bBox = false, bDD = false, bCont = false;
 269     do
 270     {
 271         if (nstlist_cmdline <= 0)
 272         {
 273             ir->nstlist = nstlist_try[nstlist_ind] * mtsFactor;
 274         }
 275
 276         /* Set the pair-list buffer size in ir */
 277         rlist_new = calcVerletBufferSize(
 278                 *mtop, det(box), *ir, ir->nstlist, ir->nstlist - mtsFactor, -1, listSetup);
 279
 280         /* Does rlist fit in the box? */
 281         bBox = (gmx::square(rlist_new) < max_cutoff2(ir->pbcType, box));
 282         bDD  = true;
 283         if (bBox && haveDDAtomOrdering(*cr))
 284         {
 285             /* Currently (as of July 2020), the code in this if clause is never executed.
 286              * increaseNstlist(...) is only called from prepare_verlet_scheme, which in turns
 287              * gets called by the runner _before_ setting up DD. haveDDAtomOrdering(*cr) will
 288              * therefore always be false here. See #3334.
 289              */
 290             /* Check if rlist fits in the domain decomposition */
 291             if (inputrec2nboundeddim(ir) < DIM)
 292             {
 293                 gmx_incons(
 294                         "Changing nstlist with domain decomposition and unbounded dimensions is "
 295                         "not implemented yet");
 296             }
 297             bDD = change_dd_cutoff(cr, box, gmx::ArrayRef<const gmx::RVec>(), rlist_new);
 298         }
 299
 300         if (debug)
 301         {
 302             fprintf(debug,
 303                     "nstlist %d rlist %.3f bBox %s bDD %s\n",
 304                     ir->nstlist,
 305                     rlist_new,
 306                     gmx::boolToString(bBox),
 307                     gmx::boolToString(bDD));
 308         }
 309
 310         bCont = false;
 311
 312         if (nstlist_cmdline <= 0)
 313         {
 314             if (bBox && bDD && rlist_new <= rlist_max)
 315             {
 316                 /* Increase nstlist */
 317                 nstlist_prev = ir->nstlist;
 318                 rlist_prev   = rlist_new;
 319                 bCont        = (nstlist_ind + 1 < NNSTL && rlist_new < rlist_ok);
 320             }
 321             else
 322             {
 323                 /* Stick with the previous nstlist */
 324                 ir->nstlist = nstlist_prev;
 325                 rlist_new   = rlist_prev;
 326                 bBox        = true;
 327                 bDD         = true;
 328             }
 329         }
 330
 331         nstlist_ind++;
 332     } while (bCont);
 333
 334     if (!bBox || !bDD)
 335     {
 336         gmx_warning("%s", !bBox ? box_err : dd_err);
 337         if (fp != nullptr)
 338         {
 339             fprintf(fp, "\n%s\n", !bBox ? box_err : dd_err);
 340         }
 341         ir->nstlist = nstlist_orig;
 342     }
 343     else if (ir->nstlist != nstlist_orig || rlist_new != ir->rlist)
 344     {
 345         sprintf(buf,
 346                 "Changing nstlist from %d to %d, rlist from %g to %g",
 347                 nstlist_orig,
 348                 ir->nstlist,
 349                 ir->rlist,
 350                 rlist_new);
 351         if (MASTER(cr))
 352         {
 353             fprintf(stderr, "%s\n\n", buf);
 354         }
 355         if (fp != nullptr)
 356         {
 357             fprintf(fp, "%s\n\n", buf);
 358         }
 359         ir->rlist = rlist_new;
 360     }
 361 }
 362
 363 /*! \brief The interval in steps at which we perform dynamic, rolling pruning on a GPU.
 364  *
 365  * Ideally we should auto-tune this value.
 366  * Not considering overheads, 1 would be the ideal value. But 2 seems
 367  * a reasonable compromise that reduces GPU kernel launch overheads and
 368  * also avoids inefficiency on large GPUs when pruning small lists.
 369  * Because with domain decomposition we alternate local/non-local pruning
 370  * at even/odd steps, which gives a period of 2, this value currenly needs
 371  * to be 2, which is indirectly asserted when the GPU pruning is dispatched
 372  * during the force evaluation.
 373  */
 374 static const int c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval = 2;
 375
 376 /*! \brief The minimum nstlist for dynamic pair list pruning.
 377  *
 378  * In most cases going lower than 4 will lead to a too high pruning cost.
 379  * This value should be a multiple of \p c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval
 380  */
 381 static const int c_nbnxnDynamicListPruningMinLifetime = 4;
 382
 383 /*! \brief Set the dynamic pairlist pruning parameters in \p ic
 384  *
 385  * \param[in]     inputrec          The input parameter record
 386  * \param[in]     mtop        The global topology
 387  * \param[in]     box         The unit cell
 388  * \param[in]     useGpuList  Tells if we are using a GPU type pairlist
 389  * \param[in]     listSetup   The nbnxn pair list setup
 390  * \param[in]     userSetNstlistPrune  The user set ic->nstlistPrune (using an env.var.)
 391  * \param[in]     interactionConst              The nonbonded interactions constants
 392  * \param[in,out] listParams  The list setup parameters
 393  */
 394 static void setDynamicPairlistPruningParameters(const t_inputrec&          inputrec,
 395                                                 const gmx_mtop_t&          mtop,
 396                                                 const matrix               box,
 397                                                 const bool                 useGpuList,
 398                                                 const VerletbufListSetup&  listSetup,
 399                                                 const bool                 userSetNstlistPrune,
 400                                                 const interaction_const_t& interactionConst,
 401                                                 PairlistParams*            listParams)
 402 {
 403     /* When applying multiple time stepping to the non-bonded forces,
 404      * we only compute them every mtsFactor steps, so all parameters here
 405      * should be a multiple of mtsFactor.
 406      */
 407     listParams->mtsFactor = gmx::nonbondedMtsFactor(inputrec);
 408
 409     const int mtsFactor = listParams->mtsFactor;
 410
 411     GMX_RELEASE_ASSERT(inputrec.nstlist % mtsFactor == 0,
 412                        "nstlist should be a multiple of mtsFactor");
 413
 414     listParams->lifetime = inputrec.nstlist - mtsFactor;
 415
 416     /* When nstlistPrune was set by the user, we need to execute one loop
 417      * iteration to determine rlistInner.
 418      * Otherwise we compute rlistInner and increase nstlist as long as
 419      * we have a pairlist buffer of length 0 (i.e. rlistInner == cutoff).
 420      */
 421     const real interactionCutoff = std::max(interactionConst.rcoulomb, interactionConst.rvdw);
 422     int        tunedNstlistPrune = listParams->nstlistPrune;
 423     do
 424     {
 425         /* Dynamic pruning on the GPU is performed on the list for
 426          * the next step on the coordinates of the current step,
 427          * so the list lifetime is nstlistPrune (not the usual nstlist-mtsFactor).
 428          */
 429         int listLifetime         = tunedNstlistPrune - (useGpuList ? 0 : mtsFactor);
 430         listParams->nstlistPrune = tunedNstlistPrune;
 431         listParams->rlistInner   = calcVerletBufferSize(
 432                 mtop, det(box), inputrec, tunedNstlistPrune, listLifetime, -1, listSetup);
 433
 434         /* On the GPU we apply the dynamic pruning in a rolling fashion
 435          * every c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval steps,
 436          * so keep nstlistPrune a multiple of the interval.
 437          */
 438         tunedNstlistPrune += (useGpuList ? c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval : 1) * mtsFactor;
 439     } while (!userSetNstlistPrune && tunedNstlistPrune < inputrec.nstlist
 440              && listParams->rlistInner == interactionCutoff);
 441
 442     if (userSetNstlistPrune)
 443     {
 444         listParams->useDynamicPruning = true;
 445     }
 446     else
 447     {
 448         /* Determine the pair list size increase due to zero interactions */
 449         real rlistInc = nbnxn_get_rlist_effective_inc(listSetup.cluster_size_j, mtop.natoms / det(box));
 450
 451         /* Dynamic pruning is only useful when the inner list is smaller than
 452          * the outer. The factor 0.99 ensures at least 3% list size reduction.
 453          *
 454          * With dynamic pruning on the CPU we prune after updating,
 455          * so nstlistPrune=nstlist-1 would add useless extra work.
 456          * With the GPU there will probably be more overhead than gain
 457          * with nstlistPrune=nstlist-1, so we disable dynamic pruning.
 458          * Note that in such cases the first sub-condition is likely also false.
 459          */
 460         listParams->useDynamicPruning =
 461                 (listParams->rlistInner + rlistInc < 0.99 * (listParams->rlistOuter + rlistInc)
 462                  && listParams->nstlistPrune < listParams->lifetime);
 463     }
 464
 465     if (!listParams->useDynamicPruning)
 466     {
 467         /* These parameters should not be used, but set them to useful values */
 468         listParams->nstlistPrune = -1;
 469         listParams->rlistInner   = listParams->rlistOuter;
 470     }
 471 }
 472
 473 /*! \brief Returns a string describing the setup of a single pair-list
 474  *
 475  * \param[in] listName           Short name of the list, can be ""
 476  * \param[in] nstList            The list update interval in steps
 477  * \param[in] nstListForSpacing  Update interval for setting the number characters for printing \p nstList
 478  * \param[in] rList              List cut-off radius
 479  * \param[in] interactionCutoff  The interaction cut-off, use for printing the list buffer size
 480  */
 481 static std::string formatListSetup(const std::string& listName,
 482                                    int                nstList,
 483                                    int                nstListForSpacing,
 484                                    real               rList,
 485                                    real               interactionCutoff)
 486 {
 487     std::string listSetup = "  ";
 488     if (!listName.empty())
 489     {
 490         listSetup += listName + " list: ";
 491     }
 492     listSetup += "updated every ";
 493     // Make the shortest int format string that fits nstListForSpacing
 494     std::string nstListFormat =
 495             "%" + gmx::formatString("%zu", gmx::formatString("%d", nstListForSpacing).size()) + "d";
 496     listSetup += gmx::formatString(nstListFormat.c_str(), nstList);
 497     listSetup += gmx::formatString(
 498             " steps, buffer %.3f nm, rlist %.3f nm\n", rList - interactionCutoff, rList);
 499
 500     return listSetup;
 501 }
 502
 503 void setupDynamicPairlistPruning(const gmx::MDLogger&       mdlog,
 504                                  const t_inputrec&          inputrec,
 505                                  const gmx_mtop_t&          mtop,
 506                                  matrix                     box,
 507                                  const interaction_const_t& interactionConst,
 508                                  PairlistParams*            listParams)
 509 {
 510     GMX_RELEASE_ASSERT(listParams->rlistOuter > 0, "With the nbnxn setup rlist should be > 0");
 511
 512     /* Initialize the parameters to no dynamic list pruning */
 513     listParams->useDynamicPruning = false;
 514
 515     const VerletbufListSetup ls = { IClusterSizePerListType[listParams->pairlistType],
 516                                     JClusterSizePerListType[listParams->pairlistType] };
 517
 518     /* Currently emulation mode does not support dual pair-lists */
 519     const bool useGpuList = sc_isGpuPairListType[listParams->pairlistType];
 520
 521     if (supportsDynamicPairlistGenerationInterval(inputrec) && getenv("GMX_DISABLE_DYNAMICPRUNING") == nullptr)
 522     {
 523         /* Note that nstlistPrune can have any value independently of nstlist.
 524          * Actually applying rolling pruning is only useful when
 525          * nstlistPrune < nstlist -1
 526          */
 527         char* env                 = getenv("GMX_NSTLIST_DYNAMICPRUNING");
 528         bool  userSetNstlistPrune = (env != nullptr);
 529
 530         if (userSetNstlistPrune)
 531         {
 532             char* end                = nullptr;
 533             listParams->nstlistPrune = strtol(env, &end, 10);
 534             if (!end || (*end != 0)
 535                 || !(listParams->nstlistPrune > 0 && listParams->nstlistPrune < inputrec.nstlist))
 536             {
 537                 gmx_fatal(FARGS,
 538                           "Invalid value passed in GMX_NSTLIST_DYNAMICPRUNING=%s, should be > 0 "
 539                           "and < nstlist",
 540                           env);
 541             }
 542         }
 543         else
 544         {
 545             static_assert(c_nbnxnDynamicListPruningMinLifetime % c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval == 0,
 546                           "c_nbnxnDynamicListPruningMinLifetime sets the starting value for "
 547                           "nstlistPrune, which should be divisible by the rolling pruning interval "
 548                           "for efficiency reasons.");
 549
 550             // TODO: Use auto-tuning to determine nstlistPrune
 551             listParams->nstlistPrune = c_nbnxnDynamicListPruningMinLifetime;
 552         }
 553
 554         setDynamicPairlistPruningParameters(
 555                 inputrec, mtop, box, useGpuList, ls, userSetNstlistPrune, interactionConst, listParams);
 556
 557         if (listParams->useDynamicPruning && useGpuList)
 558         {
 559             /* Note that we can round down here. This makes the effective
 560              * rolling pruning interval slightly shorter than nstlistTune,
 561              * thus giving correct results, but a slightly lower efficiency.
 562              */
 563             GMX_RELEASE_ASSERT(listParams->nstlistPrune >= c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval,
 564                                ("With dynamic list pruning on GPUs pruning frequency must be at "
 565                                 "least as large as the rolling pruning interval ("
 566                                 + std::to_string(c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval) + ").")
 567                                        .c_str());
 568             listParams->numRollingPruningParts =
 569                     listParams->nstlistPrune / c_nbnxnGpuRollingListPruningInterval;
 570         }
 571         else
 572         {
 573             listParams->numRollingPruningParts = 1;
 574         }
 575     }
 576
 577     std::string mesg;
 578
 579     const real interactionCutoff = std::max(interactionConst.rcoulomb, interactionConst.rvdw);
 580     if (listParams->useDynamicPruning)
 581     {
 582         mesg += gmx::formatString(
 583                 "Using a dual %dx%d pair-list setup updated with dynamic%s pruning:\n",
 584                 ls.cluster_size_i,
 585                 ls.cluster_size_j,
 586                 listParams->numRollingPruningParts > 1 ? ", rolling" : "");
 587         mesg += formatListSetup(
 588                 "outer", inputrec.nstlist, inputrec.nstlist, listParams->rlistOuter, interactionCutoff);
 589         mesg += formatListSetup(
 590                 "inner", listParams->nstlistPrune, inputrec.nstlist, listParams->rlistInner, interactionCutoff);
 591     }
 592     else
 593     {
 594         mesg += gmx::formatString("Using a %dx%d pair-list setup:\n", ls.cluster_size_i, ls.cluster_size_j);
 595         mesg += formatListSetup(
 596                 "", inputrec.nstlist, inputrec.nstlist, listParams->rlistOuter, interactionCutoff);
 597     }
 598     if (supportsDynamicPairlistGenerationInterval(inputrec))
 599     {
 600         const VerletbufListSetup listSetup1x1 = { 1, 1 };
 601         const real               rlistOuter   = calcVerletBufferSize(
 602                 mtop, det(box), inputrec, inputrec.nstlist, inputrec.nstlist - 1, -1, listSetup1x1);
 603         real rlistInner = rlistOuter;
 604         if (listParams->useDynamicPruning)
 605         {
 606             int listLifeTime = listParams->nstlistPrune - (useGpuList ? 0 : 1);
 607             rlistInner       = calcVerletBufferSize(
 608                     mtop, det(box), inputrec, listParams->nstlistPrune, listLifeTime, -1, listSetup1x1);
 609         }
 610
 611         mesg += gmx::formatString(
 612                 "At tolerance %g kJ/mol/ps per atom, equivalent classical 1x1 list would be:\n",
 613                 inputrec.verletbuf_tol);
 614         if (listParams->useDynamicPruning)
 615         {
 616             mesg += formatListSetup(
 617                     "outer", inputrec.nstlist, inputrec.nstlist, rlistOuter, interactionCutoff);
 618             mesg += formatListSetup(
 619                     "inner", listParams->nstlistPrune, inputrec.nstlist, rlistInner, interactionCutoff);
 620         }
 621         else
 622         {
 623             mesg += formatListSetup("", inputrec.nstlist, inputrec.nstlist, rlistOuter, interactionCutoff);
 624         }
 625     }
 626
 627     GMX_LOG(mdlog.info).asParagraph().appendText(mesg);
 628 }