src/mdlib/nbnxn_kernels/nbnxn_kernel_simd_utils.h

   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) 2001-2012, The GROMACS Development Team
   6  * Copyright (c) 2012,2013, by the GROMACS development team, led by
   7  * David van der Spoel, Berk Hess, Erik Lindahl, and including many
   8  * others, as listed in the AUTHORS file in the top-level source
   9  * 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 #ifndef _nbnxn_kernel_sse_utils_h_
  38 #define _nbnxn_kernel_sse_utils_h_
  39
  40 /* This files contains all functions/macros for the SIMD kernels
  41  * which have explicit dependencies on the j-cluster size and/or SIMD-width.
  42  * The functionality which depends on the j-cluster size is:
  43  *   LJ-parameter lookup
  44  *   force table lookup
  45  *   energy group pair energy storage
  46  */
  47
  48
  49 /* Include SIMD architecture specific versions of the 4/5 functions above */
  50 #ifdef GMX_SIMD_REFERENCE_PLAIN_C
  51 #include "nbnxn_kernel_simd_utils_ref.h"
  52 #else
  53 #ifdef GMX_X86_SSE2
  54 /* Include x86 SSE2 compatible SIMD functions */
  55 #if defined GMX_X86_AVX_256 && !defined GMX_USE_HALF_WIDTH_SIMD_HERE
  56 #ifdef GMX_DOUBLE
  57 #include "nbnxn_kernel_simd_utils_x86_256d.h"
  58 #else
  59 #include "nbnxn_kernel_simd_utils_x86_256s.h"
  60 #endif
  61 #else
  62 #ifdef GMX_DOUBLE
  63 #include "nbnxn_kernel_simd_utils_x86_128d.h"
  64 #else
  65 #include "nbnxn_kernel_simd_utils_x86_128s.h"
  66 #endif
  67 #endif
  68 #endif
  69 #endif
  70
  71
  72 #ifdef UNROLLJ
  73 /* Add energy register to possibly multiple terms in the energy array */
  74 static inline void add_ener_grp(gmx_mm_pr e_S, real *v, const int *offset_jj)
  75 {
  76     int jj;
  77
  78     /* We need to balance the number of store operations with
  79      * the rapidly increases number of combinations of energy groups.
  80      * We add to a temporary buffer for 1 i-group vs 2 j-groups.
  81      */
  82     for (jj = 0; jj < (UNROLLJ/2); jj++)
  83     {
  84         gmx_mm_pr v_S;
  85
  86         v_S = gmx_load_pr(v+offset_jj[jj]+jj*GMX_SIMD_WIDTH_HERE);
  87         gmx_store_pr(v+offset_jj[jj]+jj*GMX_SIMD_WIDTH_HERE, gmx_add_pr(v_S, e_S));
  88     }
  89 }
  90 #endif
  91
  92 #if defined GMX_NBNXN_SIMD_2XNN && defined UNROLLJ
  93 /* As add_ener_grp, but for two groups of UNROLLJ/2 stored in
  94  * a single SIMD register.
  95  */
  96 static inline void
  97 add_ener_grp_halves(gmx_mm_pr e_S, real *v0, real *v1, const int *offset_jj)
  98 {
  99     gmx_mm_hpr e_S0, e_S1;
 100     int        jj;
 101
 102     gmx_pr_to_2hpr(e_S, &e_S0, &e_S1);
 103
 104     for (jj = 0; jj < (UNROLLJ/2); jj++)
 105     {
 106         gmx_mm_hpr v_S;
 107
 108         gmx_load_hpr(&v_S, v0+offset_jj[jj]+jj*GMX_SIMD_WIDTH_HERE/2);
 109         gmx_store_hpr(v0+offset_jj[jj]+jj*GMX_SIMD_WIDTH_HERE/2, gmx_add_hpr(v_S, e_S0));
 110     }
 111     for (jj = 0; jj < (UNROLLJ/2); jj++)
 112     {
 113         gmx_mm_hpr v_S;
 114
 115         gmx_load_hpr(&v_S, v1+offset_jj[jj]+jj*GMX_SIMD_WIDTH_HERE/2);
 116         gmx_store_hpr(v1+offset_jj[jj]+jj*GMX_SIMD_WIDTH_HERE/2, gmx_add_hpr(v_S, e_S1));
 117     }
 118 }
 119 #endif
 120
 121 #endif /* _nbnxn_kernel_sse_utils_h_ */