Updates to documentation
[gromacs.git] / docs / install-guide / index.rst
blobb8d3cec2bdf93ace343175f2dc0c9ec1cfd4f28b
1 .. _install guide:
3 ******************
4 Installation guide
5 ******************
7 .. highlight:: bash
9 Introduction to building |Gromacs|
10 ==================================
12 These instructions pertain to building |Gromacs|
13 |version|. You might also want to check the `up-to-date installation instructions`_.
15 Quick and dirty installation
16 ----------------------------
17 1. Get the latest version of your C and C++ compilers.
18 2. Check that you have CMake version |GMX_CMAKE_MINIMUM_REQUIRED_VERSION| or later.
19 3. Get and unpack the latest version of the |Gromacs| tarball.
20 4. Make a separate build directory and change to it. 
21 5. Run ``cmake`` with the path to the source as an argument
22 6. Run ``make``, ``make check``, and ``make install``
23 7. Source ``GMXRC`` to get access to |Gromacs|
25 Or, as a sequence of commands to execute:
27 .. parsed-literal::
29     tar xfz gromacs-|version|.tar.gz
30     cd gromacs-|version|
31     mkdir build
32     cd build
33     cmake .. -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON -DREGRESSIONTEST_DOWNLOAD=ON
34     make
35     make check
36     sudo make install
37     source /usr/local/gromacs/bin/GMXRC
39 This will download and build first the prerequisite FFT library
40 followed by |Gromacs|. If you already have FFTW installed, you can
41 remove that argument to ``cmake``. Overall, this build of |Gromacs|
42 will be correct and reasonably fast on the machine upon which
43 ``cmake`` ran. On another machine, it may not run, or may not run
44 fast. If you want to get the maximum value for your hardware with
45 |Gromacs|, you will have to read further. Sadly, the interactions of
46 hardware, libraries, and compilers are only going to continue to get
47 more complex.
49 Typical installation
50 --------------------
51 As above, and with further details below, but you should consider
52 using the following `CMake options`_ with the
53 appropriate value instead of ``xxx`` :
55 * ``-DCMAKE_C_COMPILER=xxx`` equal to the name of the C99 `Compiler`_ you wish to use (or the environment variable ``CC``)
56 * ``-DCMAKE_CXX_COMPILER=xxx`` equal to the name of the C++98 `compiler`_ you wish to use (or the environment variable ``CXX``)
57 * ``-DGMX_MPI=on`` to build using `MPI support`_
58 * ``-DGMX_GPU=on`` to build using nvcc to run using NVIDIA `CUDA GPU acceleration`_ or an OpenCL_ GPU
59 * ``-DGMX_USE_OPENCL=on`` to build with OpenCL_ support enabled. ``GMX_GPU`` must also be set.
60 * ``-DGMX_SIMD=xxx`` to specify the level of `SIMD support`_ of the node on which |Gromacs| will run
61 * ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=on`` for `building only mdrun`_, e.g. for compute cluster back-end nodes
62 * ``-DGMX_DOUBLE=on`` to build |Gromacs| in double precision (slower, and not normally useful)
63 * ``-DCMAKE_PREFIX_PATH=xxx`` to add a non-standard location for CMake to `search for libraries, headers or programs`_
64 * ``-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=xxx`` to install |Gromacs| to a `non-standard location`_ (default ``/usr/local/gromacs``)
65 * ``-DBUILD_SHARED_LIBS=off`` to turn off the building of shared libraries to help with `static linking`_
66 * ``-DGMX_FFT_LIBRARY=xxx`` to select whether to use ``fftw``, ``mkl`` or ``fftpack`` libraries for `FFT support`_
67 * ``-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug`` to build |Gromacs| in debug mode
69 Building older versions
70 -----------------------
71 Installation instructions for old |Gromacs| versions can be found at
72 the |Gromacs| `documentation page
73 <http://manual.gromacs.org/documentation>`_.
75 Prerequisites
76 =============
77 Platform
78 --------
79 |Gromacs| can be compiled for many operating systems and
80 architectures.  These include any distribution of Linux, Mac OS X or
81 Windows, and architectures including x86, AMD64/x86-64, several
82 PowerPC including POWER8, ARM v7, ARM v8, and SPARC VIII.
84 Compiler
85 --------
87 |Gromacs| can be compiled on any platform with ANSI C99 and C++11
88 compilers, and their respective standard C/C++ libraries. Good
89 performance on an OS and architecture requires choosing a good
90 compiler. We recommend gcc, because it is free, widely available and
91 frequently provides the best performance.
93 You should strive to use the most recent version of your
94 compiler. Minimum supported compiler versions are
95 * GNU (gcc) 4.6
96 * Intel (icc) 14
97 * LLVM (clang) 3.4
98 * Microsoft (MSVC) 2015
99 Other compilers may work (Cray, Pathscale, older clang) but do
100 not offer competitive performance. We recommend against PGI because
101 the performance with C++ is very bad.
103 You may also need the most recent version of other compiler toolchain
104 components beside the compiler itself (e.g. assembler or linker);
105 these are often shipped by your OS distribution's binutils package.
107 C++11 support requires adequate support in both the compiler and the
108 C++ library. The gcc and MSVC compilers include their own standard
109 libraries and require no further configuration. For configuration of
110 other compilers, read on.
112 On Linux, both the Intel and clang compiler use the libstdc++ which
113 comes with gcc as the default C++ library. For |Gromacs|, we require
114 the compiler to support libstc++ version 4.6.1 or higher. To select a
115 particular libstdc++ library, use:
117 * For Intel: ``-DGMX_STDLIB_CXX_FLAGS=-gcc-name=/path/to/gcc/binary``
118   or make sure that the correct gcc version is first in path (e.g. by
119   loading the gcc module)
120 * For clang:
121   ``-DCMAKE_CXX_FLAGS=--gcc-toolchain=/path/to/gcc/folder``. This
122   folder should contain ``include/c++``.
124 On Windows with the Intel compiler, the MSVC standard library is used,
125 and at least MSVC 2015 is required. Load the enviroment variables with
126 vcvarsall.bat.
128 To build with any compiler and clang's libcxx standard library, use
129 ``-DGMX_STDLIB_CXX_FLAGS=-stdlib=libc++
130 -DGMX_STDLIB_LIBRARIES='-lc++abi -lc++'``.
132 If you are running on Mac OS X, the best option is the Intel
133 compiler. Both clang and gcc will work, but they produce lower
134 performance and each have some shortcomings. clang 3.8 now offers
135 support for OpenMP, and so may provide decent performance.
137 For all non-x86 platforms, your best option is typically to use gcc or
138 the vendor's default or recommended compiler, and check for
139 specialized information below.
141 Compiling with parallelization options
142 --------------------------------------
144 For maximum performance you will need to examine how you will use
145 |Gromacs| and what hardware you plan to run on. Often OpenMP_
146 parallelism is an advantage for |Gromacs|, but support for this is
147 generally built into your compiler and detected automatically.
149 GPU support
150 ^^^^^^^^^^^
151 |Gromacs| has excellent support for NVIDIA GPUs supported via CUDA.
152 NVIDIA's CUDA_ version |REQUIRED_CUDA_VERSION| software development kit is required,
153 and the latest version is strongly encouraged. NVIDIA GPUs with at
154 least NVIDIA compute capability |REQUIRED_CUDA_COMPUTE_CAPABILITY| are
155 required, e.g. Fermi, Kepler, Maxwell or Pascal cards. You are strongly recommended to
156 get the latest CUDA version and driver supported by your hardware, but
157 beware of possible performance regressions in newer CUDA versions on
158 older hardware. Note that while some CUDA compilers (nvcc) might not
159 officially support recent versions of gcc as the back-end compiler, we
160 still recommend that you at least use a gcc version recent enough to
161 get the best SIMD support for your CPU, since |Gromacs| always runs some
162 code on the CPU. It is most reliable to use the same C++ compiler
163 version for |Gromacs| code as used as the back-end compiler for nvcc,
164 but it could be faster to mix compiler versions to suit particular
165 contexts.
167 To make it possible to use other accelerators, |Gromacs| also includes
168 OpenCL_ support. The minimum OpenCL version required is
169 |REQUIRED_OPENCL_MIN_VERSION|. The current version is recommended for
170 use with GCN-based AMD GPUs. It does work with NVIDIA GPUs, but using
171 the latest NVIDIA driver (which includes the NVIDIA OpenCL runtime) is
172 recommended. Additionally, there are known limitations when using
173 recent versions of the AMD APPSDK (details are found in the |Gromacs|
174 user guide). It is not possible to configure both CUDA and OpenCL
175 support in the same version of |Gromacs|.
177 Please note that MSVC 2015 is the earliest version of MSVC supported
178 by |Gromacs|, but that requires at least CUDA 8 for an officially
179 supported CUDA build. This will likely not occur before |Gromacs| 2016
180 is released.
182 .. _mpi-support:
184 MPI support
185 ^^^^^^^^^^^
187 |Gromacs| can run in parallel on multiple cores of a single
188 workstation using its built-in thread-MPI. No user action is required
189 in order to enable this.
191 If you wish to run in parallel on multiple machines across a network,
192 you will need to have
194 * an MPI library installed that supports the MPI 1.3
195   standard, and
196 * wrapper compilers that will compile code using that library.
198 The |Gromacs| team recommends OpenMPI_ version
199 1.6 (or higher), MPICH_ version 1.4.1 (or
200 higher), or your hardware vendor's MPI installation. The most recent
201 version of either of these is likely to be the best. More specialized
202 networks might depend on accelerations only available in the vendor's
203 library. LAM-MPI_ might work, but since it has
204 been deprecated for years, it is not supported.
206 CMake
207 -----
209 |Gromacs| builds with the CMake build system, requiring at least
210 version |GMX_CMAKE_MINIMUM_REQUIRED_VERSION|. You can check whether
211 CMake is installed, and what version it is, with ``cmake
212 --version``. If you need to install CMake, then first check whether
213 your platform's package management system provides a suitable version,
214 or visit the `CMake installation page`_ for pre-compiled binaries,
215 source code and installation instructions. The |Gromacs| team
216 recommends you install the most recent version of CMake you can.
218 .. _FFT support:
220 Fast Fourier Transform library
221 ------------------------------
223 Many simulations in |Gromacs| make extensive use of fast Fourier
224 transforms, and a software library to perform these is always
225 required. We recommend FFTW_ (version 3 or higher only) or Intel
226 MKL_. The choice of library can be set with ``cmake
227 -DGMX_FFT_LIBRARY=<name>``, where ``<name>`` is one of ``fftw``,
228 ``mkl``, or ``fftpack``. FFTPACK is bundled with |Gromacs| as a
229 fallback, and is acceptable if simulation performance is not a
230 priority. When choosing MKL, |Gromacs| will also use MKL for BLAS and
231 LAPACK (see `linear algebra libraries`_). Generally, there is no
232 advantage in using MKL with |Gromacs|, and FFTW is often faster.
234 Using FFTW
235 ^^^^^^^^^^
236 FFTW_ is likely to be available for your platform via its package
237 management system, but there can be compatibility and significant
238 performance issues associated with these packages. In particular,
239 |Gromacs| simulations are normally run in "mixed" floating-point
240 precision, which is suited for the use of single precision in
241 FFTW. The default FFTW package is normally in double
242 precision, and good compiler options to use for FFTW when linked to
243 |Gromacs| may not have been used. Accordingly, the |Gromacs| team
244 recommends either
246 * that you permit the |Gromacs| installation to download and
247   build FFTW from source automatically for you (use
248   ``cmake -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON``), or
249 * that you build FFTW from the source code.
251 If you build FFTW from source yourself, get the most recent version
252 and follow the `FFTW installation guide`_. Note that we have recently
253 contributed new SIMD optimization for several extra platforms to
254 FFTW, which will appear in FFTW-3.3.5 (for now it is available in the
255 FFTW repository on github, or you can find a very unofficial prerelease
256 version at ftp://ftp.gromacs.org/pub/contrib ).
257 Choose the precision for FFTW (i.e. single/float vs. double) to
258 match whether you will later use mixed or double precision for
259 |Gromacs|. There is no need to compile FFTW with
260 threading or MPI support, but it does no harm. On x86 hardware,
261 compile with *both* ``--enable-sse2`` and ``--enable-avx`` for
262 FFTW-3.3.4 and earlier. As of FFTW-3.3.5 you should also add
263 ``--enable-avx2``. FFTW will create a fat library with codelets
264 for all different instruction sets, and pick the fastest supported
265 one at runtime. On IBM Power8, you definitely want the upcoming
266 FFTW-3.3.5 and to compile it with ``--enable-vsx`` for SIMD support. If you are
267 using a Cray, there is a special modified (commercial) version of
268 FFTs using the FFTW interface which can be slightly faster.
270 Using MKL
271 ^^^^^^^^^
272 Use MKL bundled with Intel compilers by setting up the compiler
273 environment, e.g., through ``source /path/to/compilervars.sh intel64``
274 or similar before running CMake including setting
275 ``-DGMX_FFT_LIBRARY=mkl``.
277 If you need to customize this further, use
280     -DGMX_FFT_LIBRARY=mkl
281     -DMKL_LIBRARIES="/full/path/to/libone.so;/full/path/to/libtwo.so"
282     -DMKL_INCLUDE_DIR="/full/path/to/mkl/include"
284 The full list and order(!) of libraries you require are found in Intel's MKL documentation for your system.
286 Other optional build components
287 -------------------------------
288 * Run-time detection of hardware capabilities can be improved by
289   linking with hwloc, which is automatically enabled if detected.
290 * Hardware-optimized BLAS and LAPACK libraries are useful
291   for a few of the |Gromacs| utilities focused on normal modes and
292   matrix manipulation, but they do not provide any benefits for normal
293   simulations. Configuring these is discussed at
294   `linear algebra libraries`_.
295 * The built-in |Gromacs| trajectory viewer ``gmx view`` requires X11 and
296   Motif/Lesstif libraries and header files. You may prefer to use
297   third-party software for visualization, such as VMD_ or PyMol_.
298 * An external TNG library for trajectory-file handling can be used
299   by setting ``-DGMX_EXTERNAL_TNG=yes``, but TNG
300   |GMX_TNG_MINIMUM_REQUIRED_VERSION| is bundled in the |Gromacs|
301   source already.
302 * zlib is used by TNG for compressing some kinds of trajectory data
303 * Building the |Gromacs| documentation is optional, and requires
304   ImageMagick, pdflatex, bibtex, doxygen, python 2.7, sphinx 1.2.4,
305   and pygments.
306 * The |Gromacs| utility programs often write data files in formats
307   suitable for the Grace plotting tool, but it is straightforward to
308   use these files in other plotting programs, too.
309   
310 Doing a build of |Gromacs|
311 ==========================
312 This section will cover a general build of |Gromacs| with CMake_, but it
313 is not an exhaustive discussion of how to use CMake. There are many
314 resources available on the web, which we suggest you search for when
315 you encounter problems not covered here. The material below applies
316 specifically to builds on Unix-like systems, including Linux, and Mac
317 OS X. For other platforms, see the specialist instructions below.
319 Configuring with CMake
320 ----------------------
321 CMake will run many tests on your system and do its best to work out
322 how to build |Gromacs| for you. If your build machine is the same as
323 your target machine, then you can be sure that the defaults and
324 detection will be pretty good. However, if you want to control aspects
325 of the build, or you are compiling on a cluster head node for back-end
326 nodes with a different architecture, there are a few things you
327 should consider specifying.
329 The best way to use CMake to configure |Gromacs| is to do an
330 "out-of-source" build, by making another directory from which you will
331 run CMake. This can be outside the source directory, or a subdirectory
332 of it. It also means you can never corrupt your source code by trying
333 to build it! So, the only required argument on the CMake command line
334 is the name of the directory containing the ``CMakeLists.txt`` file of
335 the code you want to build. For example, download the source tarball
336 and use
338 .. parsed-literal::
340     tar xfz gromacs-|version|.tgz
341     cd gromacs-|version|
342     mkdir build-gromacs
343     cd build-gromacs
344     cmake ..
346 You will see ``cmake`` report a sequence of results of tests and
347 detections done by the |Gromacs| build system. These are written to the
348 ``cmake`` cache, kept in ``CMakeCache.txt``. You can edit this file by
349 hand, but this is not recommended because you could make a mistake.
350 You should not attempt to move or copy this file to do another build,
351 because file paths are hard-coded within it. If you mess things up,
352 just delete this file and start again with ``cmake``.
354 If there is a serious problem detected at this stage, then you will see
355 a fatal error and some suggestions for how to overcome it. If you are
356 not sure how to deal with that, please start by searching on the web
357 (most computer problems already have known solutions!) and then
358 consult the gmx-users mailing list. There are also informational
359 warnings that you might like to take on board or not. Piping the
360 output of ``cmake`` through ``less`` or ``tee`` can be
361 useful, too.
363 Once ``cmake`` returns, you can see all the settings that were chosen
364 and information about them by using e.g. the curses interface
368     ccmake ..
370 You can actually use ``ccmake`` (available on most Unix platforms)
371 directly in the first step, but then
372 most of the status messages will merely blink in the lower part
373 of the terminal rather than be written to standard output. Most platforms
374 including Linux, Windows, and Mac OS X even have native graphical user interfaces for
375 ``cmake``, and it can create project files for almost any build environment
376 you want (including Visual Studio or Xcode).
377 Check out `running CMake`_ for
378 general advice on what you are seeing and how to navigate and change
379 things. The settings you might normally want to change are already
380 presented. You may make changes, then re-configure (using ``c``), so that it
381 gets a chance to make changes that depend on yours and perform more
382 checking. It may take several configuration passes to reach the desired
383 configuration, in particular if you need to resolve errors.
385 When you have reached the desired configuration with ``ccmake``, the
386 build system can be generated by pressing ``g``.  This requires that the previous
387 configuration pass did not reveal any additional settings (if it did, you need
388 to configure once more with ``c``).  With ``cmake``, the build system is generated
389 after each pass that does not produce errors.
391 You cannot attempt to change compilers after the initial run of
392 ``cmake``. If you need to change, clean up, and start again.
394 .. _non-standard location:
396 Where to install GROMACS
397 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
399 |Gromacs| is installed in the directory to which
400 ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` points. It may not be the source directory or
401 the build directory.  You require write permissions to this
402 directory. Thus, without super-user privileges,
403 ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` will have to be within your home directory.
404 Even if you do have super-user privileges, you should use them only
405 for the installation phase, and never for configuring, building, or
406 running |Gromacs|!
408 .. _cmake options:
410 Using CMake command-line options
411 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
412 Once you become comfortable with setting and changing options, you may
413 know in advance how you will configure |Gromacs|. If so, you can speed
414 things up by invoking ``cmake`` and passing the various options at once
415 on the command line. This can be done by setting cache variable at the
416 cmake invocation using ``-DOPTION=VALUE``. Note that some
417 environment variables are also taken into account, in particular
418 variables like ``CC`` and ``CXX``.
420 For example, the following command line
424     cmake .. -DGMX_GPU=ON -DGMX_MPI=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/marydoe/programs
426 can be used to build with CUDA GPUs, MPI and install in a custom
427 location. You can even save that in a shell script to make it even
428 easier next time. You can also do this kind of thing with ``ccmake``,
429 but you should avoid this, because the options set with ``-D`` will not
430 be able to be changed interactively in that run of ``ccmake``.
432 SIMD support
433 ^^^^^^^^^^^^
434 |Gromacs| has extensive support for detecting and using the SIMD
435 capabilities of many modern HPC CPU architectures. If you are building
436 |Gromacs| on the same hardware you will run it on, then you don't need
437 to read more about this, unless you are getting configuration warnings
438 you do not understand. By default, the |Gromacs| build system will
439 detect the SIMD instruction set supported by the CPU architecture (on
440 which the configuring is done), and thus pick the best
441 available SIMD parallelization supported by |Gromacs|. The build system
442 will also check that the compiler and linker used also support the
443 selected SIMD instruction set and issue a fatal error if they
444 do not.
446 Valid values are listed below, and the applicable value with the
447 largest number in the list is generally the one you should choose.
448 In most cases, choosing an inappropriate higher number will lead
449 to compiling a binary that will not run.
451 1. ``None`` For use only on an architecture either lacking SIMD,
452    or to which |Gromacs| has not yet been ported and none of the
453    options below are applicable.
454 2. ``SSE2`` This SIMD instruction set was introduced in Intel
455    processors in 2001, and AMD in 2003. Essentially all x86
456    machines in existence have this, so it might be a good choice if
457    you need to support dinosaur x86 computers too.
458 3. ``SSE4.1`` Present in all Intel core processors since 2007,
459    but notably not in AMD Magny-Cours. Still, almost all recent
460    processors support this, so this can also be considered a good
461    baseline if you are content with slow simulations and prefer
462    portability between reasonably modern processors.
463 4. ``AVX_128_FMA`` AMD bulldozer processors (2011) have this.
464 5. ``AVX_256`` Intel processors since Sandy Bridge (2011). While this
465    code will work on recent AMD processors, it is significantly less
466    efficient than the ``AVX_128_FMA`` choice above - do not be fooled
467    to assume that 256 is better than 128 in this case.
468 6. ``AVX2_256`` Present on Intel Haswell (and later) processors (2013),
469    and it will also enable Intel 3-way fused multiply-add instructions.
470 7. ``AVX_512`` Skylake-EP Xeon processors (2017)
471 8. ``AVX_512_KNL`` Knights Landing Xeon Phi processors
472 9. ``IBM_QPX`` BlueGene/Q A2 cores have this.
473 10. ``Sparc64_HPC_ACE`` Fujitsu machines like the K computer have this.
474 11. ``IBM_VMX`` Power6 and similar Altivec processors have this.
475 12. ``IBM_VSX`` Power7 and Power8 have this.
476 13. ``ARM_NEON`` 32-bit ARMv7 with NEON support.
477 14. ``ARM_NEON_ASIMD`` 64-bit ARMv8 and later.
479 The CMake configure system will check that the compiler you have
480 chosen can target the architecture you have chosen. mdrun will check
481 further at runtime, so if in doubt, choose the lowest number you
482 think might work, and see what mdrun says. The configure system also
483 works around many known issues in many versions of common HPC
484 compilers.
486 A further ``GMX_SIMD=Reference`` option exists, which is a special
487 SIMD-like implementation written in plain C that developers can use
488 when developing support in |Gromacs| for new SIMD architectures. It is
489 not designed for use in production simulations, but if you are using
490 an architecture with SIMD support to which |Gromacs| has not yet been
491 ported, you may wish to try this option instead of the default
492 ``GMX_SIMD=None``, as it can often out-perform this when the
493 auto-vectorization in your compiler does a good job. And post on the
494 |Gromacs| mailing lists, because |Gromacs| can probably be ported for new
495 SIMD architectures in a few days.
497 CMake advanced options
498 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
499 The options that are displayed in the default view of ``ccmake`` are
500 ones that we think a reasonable number of users might want to consider
501 changing. There are a lot more options available, which you can see by
502 toggling the advanced mode in ``ccmake`` on and off with ``t``. Even
503 there, most of the variables that you might want to change have a
504 ``CMAKE_`` or ``GMX_`` prefix. There are also some options that will be
505 visible or not according to whether their preconditions are satisfied.
507 .. _search for libraries, headers or programs:
509 Helping CMake find the right libraries, headers, or programs
510 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
511 If libraries are installed in non-default locations their location can
512 be specified using the following variables:
514 * ``CMAKE_INCLUDE_PATH`` for header files
515 * ``CMAKE_LIBRARY_PATH`` for libraries
516 * ``CMAKE_PREFIX_PATH`` for header, libraries and binaries
517   (e.g. ``/usr/local``).
519 The respective ``include``, ``lib``, or ``bin`` is
520 appended to the path. For each of these variables, a list of paths can
521 be specified (on Unix, separated with ":"). These can be set as
522 enviroment variables like:
526     CMAKE_PREFIX_PATH=/opt/fftw:/opt/cuda cmake ..
528 (assuming ``bash`` shell). Alternatively, these variables are also
529 ``cmake`` options, so they can be set like
530 ``-DCMAKE_PREFIX_PATH=/opt/fftw:/opt/cuda``.
532 The ``CC`` and ``CXX`` environment variables are also useful
533 for indicating to ``cmake`` which compilers to use. Similarly,
534 ``CFLAGS``/``CXXFLAGS`` can be used to pass compiler
535 options, but note that these will be appended to those set by
536 |Gromacs| for your build platform and build type. You can customize
537 some of this with advanced CMake options such as ``CMAKE_C_FLAGS``
538 and its relatives.
540 See also the page on `CMake environment variables`_.
542 .. _CUDA GPU acceleration:
544 CUDA GPU acceleration
545 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
546 If you have the CUDA_ Toolkit installed, you can use ``cmake`` with:
550     cmake .. -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda
552 (or whichever path has your installation). In some cases, you might
553 need to specify manually which of your C++ compilers should be used,
554 e.g. with the advanced option ``CUDA_HOST_COMPILER``.
556 To make it
557 possible to get best performance from NVIDIA Tesla and Quadro GPUs,
558 you should install the `GPU Deployment Kit
559 <https://developer.nvidia.com/gpu-deployment-kit>`_ and configure
560 |Gromacs| to use it by setting the CMake variable
561 ``-DGPU_DEPLOYMENT_KIT_ROOT_DIR=/path/to/your/kit``. The NVML support
562 is most useful if
563 ``nvidia-smi --applications-clocks-permission=UNRESTRICTED`` is run
564 (as root). When application clocks permissions are unrestricted, the
565 GPU clock speed can be increased automatically, which increases the
566 GPU kernel performance roughly proportional to the clock
567 increase. When using |Gromacs| on suitable GPUs under restricted
568 permissions, clocks cannot be changed, and in that case informative
569 log file messages will be produced. Background details can be found at
570 this `NVIDIA blog post
571 <http://devblogs.nvidia.com/parallelforall/increase-performance-gpu-boost-k80-autoboost/>`_.
572 NVML support is only available if detected, and may be disabled by
573 turning off the ``GMX_USE_NVML`` CMake advanced option.
575 By default, optimized code will be generated for CUDA architectures
576 supported by the nvcc compiler (and the |Gromacs| build system). 
577 However, it can be beneficial to manually pick the specific CUDA architecture(s)
578 to generate code for either to reduce compilation time (and binary size) or to
579 target a new architecture not yet supported by the |GROMACS| build system.
580 Setting the desired CUDA architecture(s) and virtual architecture(s)
581 can be done using the ``GMX_CUDA_TARGET_SM`` and ``GMX_CUDA_TARGET_COMPUTE``
582 variables, respectively. These take a semicolon delimited string with 
583 the two digit suffixes of CUDA (virtual) architectures names
584 (for details see the "Options for steering GPU code generation" section of the
585 nvcc man / help or Chapter 6. of the nvcc manual).
587 The GPU acceleration has been tested on AMD64/x86-64 platforms with
588 Linux, Mac OS X and Windows operating systems, but Linux is the
589 best-tested and supported of these. Linux running on POWER 8, ARM v7 and v8
590 CPUs also works well.
592 OpenCL GPU acceleration
593 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
594 To build Gromacs with OpenCL support enabled, an OpenCL_ SDK
595 (e.g. `from AMD <http://developer.amd.com/appsdk>`_) must be installed
596 in a path found in ``CMAKE_PREFIX_PATH`` (or via the environment
597 variables ``AMDAPPSDKROOT`` or ``CUDA_PATH``), and the following CMake
598 flags must be set
602     cmake .. -DGMX_GPU=ON -DGMX_USE_OPENCL=ON
604 Building |Gromacs| OpenCL support for a CUDA_ GPU works, but see the
605 known limitations in the user guide. If you want to
606 do so anyway, because NVIDIA OpenCL support is part of the CUDA
607 package, a C++ compiler supported by your CUDA installation is
608 required.
610 On Mac OS, an AMD GPU can be used only with OS version 10.10.4 and
611 higher; earlier OS versions are known to run incorrectly.
613 Static linking
614 ^^^^^^^^^^^^^^
615 Dynamic linking of the |Gromacs| executables will lead to a
616 smaller disk footprint when installed, and so is the default on
617 platforms where we believe it has been tested repeatedly and found to work.
618 In general, this includes Linux, Windows, Mac OS X and BSD systems.
619 Static binaries take more space, but on some hardware and/or under
620 some conditions they are necessary, most commonly when you are running a parallel
621 simulation using MPI libraries (e.g. BlueGene, Cray).
623 * To link |Gromacs| binaries statically against the internal |Gromacs|
624   libraries, set ``-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF``.
625 * To link statically against external (non-system) libraries as well,
626   set ``-DGMX_PREFER_STATIC_LIBS=ON``. Note, that in
627   general ``cmake`` picks up whatever is available, so this option only
628   instructs ``cmake`` to prefer static libraries when both static and
629   shared are available. If no static version of an external library is
630   available, even when the aforementioned option is ``ON``, the shared
631   library will be used. Also note that the resulting binaries will
632   still be dynamically linked against system libraries on platforms
633   where that is the default. To use static system libraries,
634   additional compiler/linker flags are necessary, e.g. ``-static-libgcc
635   -static-libstdc++``.
636 * To attempt to link a fully static binary set
637   ``-DGMX_BUILD_SHARED_EXE=OFF``. This will prevent CMake from explicitly
638   setting any dynamic linking flags. This option also sets
639   ``-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF`` and ``-DGMX_PREFER_STATIC_LIBS=ON`` by
640   default, but the above caveats apply. For compilers which don't
641   default to static linking, the required flags have to be specified. On
642   Linux, this is usually ``CFLAGS=-static CXXFLAGS=-static``.
644 Portability aspects
645 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
646 A |Gromacs| build will normally not be portable, not even across
647 hardware with the same base instruction set, like x86. Non-portable
648 hardware-specific optimizations are selected at configure-time, such
649 as the SIMD instruction set used in the compute kernels. This
650 selection will be done by the build system based on the capabilities
651 of the build host machine or otherwise specified to ``cmake`` during
652 configuration.
654 Often it is possible to ensure portability by choosing the least
655 common denominator of SIMD support, e.g. SSE2 for x86, and ensuring
656 the you use ``cmake -DGMX_USE_RDTSCP=off`` if any of the target CPU
657 architectures does not support the ``RDTSCP`` instruction.  However, we
658 discourage attempts to use a single |Gromacs| installation when the
659 execution environment is heterogeneous, such as a mix of AVX and
660 earlier hardware, because this will lead to programs (especially
661 mdrun) that run slowly on the new hardware. Building two full
662 installations and locally managing how to call the correct one
663 (e.g. using a module system) is the recommended
664 approach. Alternatively, as at the moment the |Gromacs| tools do not
665 make strong use of SIMD acceleration, it can be convenient to create
666 an installation with tools portable across different x86 machines, but
667 with separate mdrun binaries for each architecture. To achieve this,
668 one can first build a full installation with the
669 least-common-denominator SIMD instruction set, e.g. ``-DGMX_SIMD=SSE2``,
670 then build separate mdrun binaries for each architecture present in
671 the heterogeneous environment. By using custom binary and library
672 suffixes for the mdrun-only builds, these can be installed to the
673 same location as the "generic" tools installation.
674 `Building just the mdrun binary`_ is possible by setting the
675 ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON`` option.
677 Linear algebra libraries
678 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
679 As mentioned above, sometimes vendor BLAS and LAPACK libraries
680 can provide performance enhancements for |Gromacs| when doing
681 normal-mode analysis or covariance analysis. For simplicity, the text
682 below will refer only to BLAS, but the same options are available
683 for LAPACK. By default, CMake will search for BLAS, use it if it
684 is found, and otherwise fall back on a version of BLAS internal to
685 |Gromacs|. The ``cmake`` option ``-DGMX_EXTERNAL_BLAS=on`` will be set
686 accordingly. The internal versions are fine for normal use. If you
687 need to specify a non-standard path to search, use
688 ``-DCMAKE_PREFIX_PATH=/path/to/search``. If you need to specify a
689 library with a non-standard name (e.g. ESSL on AIX or BlueGene), then
690 set ``-DGMX_BLAS_USER=/path/to/reach/lib/libwhatever.a``.
692 If you are using Intel MKL_ for FFT, then the BLAS and
693 LAPACK it provides are used automatically. This could be
694 over-ridden with ``GMX_BLAS_USER``, etc.
696 On Apple platforms where the Accelerate Framework is available, these
697 will be automatically used for BLAS and LAPACK. This could be
698 over-ridden with ``GMX_BLAS_USER``, etc.
700 Changing the names of |Gromacs| binaries and libraries
701 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
702 It is sometimes convenient to have different versions of the same
703 |Gromacs| programs installed. The most common use cases have been single
704 and double precision, and with and without MPI. This mechanism can
705 also be used to install side-by-side multiple versions of mdrun
706 optimized for different CPU architectures, as mentioned previously.
708 By default, |Gromacs| will suffix programs and libraries for such builds
709 with ``_d`` for double precision and/or ``_mpi`` for MPI (and nothing
710 otherwise). This can be controlled manually with ``GMX_DEFAULT_SUFFIX
711 (ON/OFF)``, ``GMX_BINARY_SUFFIX`` (takes a string) and ``GMX_LIBS_SUFFIX``
712 (also takes a string). For instance, to set a custom suffix for
713 programs and libraries, one might specify:
717     cmake .. -DGMX_DEFAULT_SUFFIX=OFF -DGMX_BINARY_SUFFIX=_mod -DGMX_LIBS_SUFFIX=_mod
719 Thus the names of all programs and libraries will be appended with
720 ``_mod``.
722 Changing installation tree structure
723 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
724 By default, a few different directories under ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` are used
725 when when |Gromacs| is installed. Some of these can be changed, which is mainly
726 useful for packaging |Gromacs| for various distributions. The directories are
727 listed below, with additional notes about some of them. Unless otherwise noted,
728 the directories can be renamed by editing the installation paths in the main
729 CMakeLists.txt.
731 ``bin/``
732     The standard location for executables and some scripts.
733     Some of the scripts hardcode the absolute installation prefix, which needs
734     to be changed if the scripts are relocated.
735 ``include/gromacs/``
736     The standard location for installed headers.
737 ``lib/``
738     The standard location for libraries. The default depends on the system, and
739     is determined by CMake.
740     The name of the directory can be changed using ``GMX_LIB_INSTALL_DIR`` CMake
741     variable.
742 ``lib/pkgconfig/``
743     Information about the installed ``libgromacs`` library for ``pkg-config`` is
744     installed here.  The ``lib/`` part adapts to the installation location of the
745     libraries.  The installed files contain the installation prefix as absolute
746     paths.
747 ``share/cmake/``
748     CMake package configuration files are installed here.
749 ``share/gromacs/``
750     Various data files and some documentation go here.
751     The ``gromacs`` part can be changed using ``GMX_DATA_INSTALL_DIR``. Using this
752     CMake variable is the preferred way of changing the installation path for
753     ``share/gromacs/top/``, since the path to this directory is built into
754     ``libgromacs`` as well as some scripts, both as a relative and as an absolute
755     path (the latter as a fallback if everything else fails).
756 ``share/man/``
757     Installed man pages go here.
759 Compiling and linking
760 ---------------------
761 Once you have configured with ``cmake``, you can build |Gromacs| with ``make``.
762 It is expected that this will always complete successfully, and
763 give few or no warnings. The CMake-time tests |Gromacs| makes on the settings
764 you choose are pretty extensive, but there are probably a few cases we
765 have not thought of yet. Search the web first for solutions to
766 problems, but if you need help, ask on gmx-users, being sure to
767 provide as much information as possible about what you did, the system
768 you are building on, and what went wrong. This may mean scrolling back
769 a long way through the output of ``make`` to find the first error
770 message!
772 If you have a multi-core or multi-CPU machine with ``N``
773 processors, then using
777     make -j N
779 will generally speed things up by quite a bit. Other build generator systems
780 supported by ``cmake`` (e.g. ``ninja``) also work well.
782 .. _building just the mdrun binary:
784 Building only mdrun
785 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
786 Past versions of the build system offered "mdrun" and "install-mdrun"
787 targets (similarly for other programs too) to build and install only
788 the mdrun program, respectively. Such a build is useful when the
789 configuration is only relevant for mdrun (such as with
790 parallelization options for MPI, SIMD, GPUs, or on BlueGene or Cray),
791 or the length of time for the compile-link-install cycle is relevant
792 when developing.
794 This is now supported with the ``cmake`` option
795 ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON``, which will build a cut-down version of
796 ``libgromacs`` and/or the mdrun program.
797 Naturally, now ``make install`` installs only those
798 products. By default, mdrun-only builds will default to static linking
799 against |Gromacs| libraries, because this is generally a good idea for
800 the targets for which an mdrun-only build is desirable. If you re-use
801 a build tree and change to the mdrun-only build, then you will inherit
802 the setting for ``BUILD_SHARED_LIBS`` from the old build, and will be
803 warned that you may wish to manage ``BUILD_SHARED_LIBS`` yourself.
805 Installing |Gromacs|
806 --------------------
807 Finally, ``make install`` will install |Gromacs| in the
808 directory given in ``CMAKE_INSTALL_PREFIX``. If this is a system
809 directory, then you will need permission to write there, and you
810 should use super-user privileges only for ``make install`` and
811 not the whole procedure.
813 .. _getting access to GROMACS:
815 Getting access to |Gromacs| after installation
816 ----------------------------------------------
817 |Gromacs| installs the script ``GMXRC`` in the ``bin``
818 subdirectory of the installation directory
819 (e.g. ``/usr/local/gromacs/bin/GMXRC``), which you should source
820 from your shell:
824     source /your/installation/prefix/here/bin/GMXRC
826 It will detect what kind of shell you are running and set up your
827 environment for using |Gromacs|. You may wish to arrange for your
828 login scripts to do this automatically; please search the web for
829 instructions on how to do this for your shell. 
831 Many of the |Gromacs| programs rely on data installed in the
832 ``share/gromacs`` subdirectory of the installation directory. By
833 default, the programs will use the environment variables set in the
834 ``GMXRC`` script, and if this is not available they will try to guess the
835 path based on their own location.  This usually works well unless you
836 change the names of directories inside the install tree. If you still
837 need to do that, you might want to recompile with the new install
838 location properly set, or edit the ``GMXRC`` script.
840 Testing |Gromacs| for correctness
841 ---------------------------------
842 Since 2011, the |Gromacs| development uses an automated system where
843 every new code change is subject to regression testing on a number of
844 platforms and software combinations. While this improves
845 reliability quite a lot, not everything is tested, and since we
846 increasingly rely on cutting edge compiler features there is
847 non-negligible risk that the default compiler on your system could
848 have bugs. We have tried our best to test and refuse to use known bad
849 versions in ``cmake``, but we strongly recommend that you run through
850 the tests yourself. It only takes a few minutes, after which you can
851 trust your build.
853 The simplest way to run the checks is to build |Gromacs| with
854 ``-DREGRESSIONTEST_DOWNLOAD``, and run ``make check``.
855 |Gromacs| will automatically download and run the tests for you.
856 Alternatively, you can download and unpack the GROMACS
857 regression test suite |gmx-regressiontests-package| tarball yourself
858 and use the advanced ``cmake`` option ``REGRESSIONTEST_PATH`` to
859 specify the path to the unpacked tarball, which will then be used for
860 testing. If the above does not work, then please read on.
862 The regression tests are also available from the download_ section.
863 Once you have downloaded them, unpack the tarball, source
864 ``GMXRC`` as described above, and run ``./gmxtest.pl all``
865 inside the regression tests folder. You can find more options
866 (e.g. adding ``double`` when using double precision, or
867 ``-only expanded`` to run just the tests whose names match
868 "expanded") if you just execute the script without options.
870 Hopefully, you will get a report that all tests have passed. If there
871 are individual failed tests it could be a sign of a compiler bug, or
872 that a tolerance is just a tiny bit too tight. Check the output files
873 the script directs you too, and try a different or newer compiler if
874 the errors appear to be real. If you cannot get it to pass the
875 regression tests, you might try dropping a line to the gmx-users
876 mailing list, but then you should include a detailed description of
877 your hardware, and the output of ``gmx mdrun -version`` (which contains
878 valuable diagnostic information in the header).
880 A build with ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY`` cannot be tested with
881 ``make check`` from the build tree, because most of the tests
882 require a full build to run things like ``grompp``. To test such an
883 mdrun fully requires installing it to the same location as a normal
884 build of |Gromacs|, downloading the regression tests tarball manually
885 as described above, sourcing the correct ``GMXRC`` and running the
886 perl script manually. For example, from your |Gromacs| source
887 directory:
891     mkdir build-normal
892     cd build-normal
893     cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/your/installation/prefix/here
894     make -j 4
895     make install
896     cd ..
897     mkdir build-mdrun-only
898     cd build-mdrun-only
899     cmake .. -DGMX_MPI=ON -DGMX_GPU=ON -DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/your/installation/prefix/here
900     make -j 4
901     make install
902     cd /to/your/unpacked/regressiontests
903     source /your/installation/prefix/here/bin/GMXRC
904     ./gmxtest.pl all -np 2
906 If your mdrun program has been suffixed in a non-standard way, then
907 the ``./gmxtest.pl -mdrun`` option will let you specify that name to the
908 test machinery. You can use ``./gmxtest.pl -double`` to test the
909 double-precision version. You can use ``./gmxtest.pl -crosscompiling``
910 to stop the test harness attempting to check that the programs can
911 be run. You can use ``./gmxtest.pl -mpirun srun`` if your command to
912 run an MPI program is called ``srun``.
914 The ``make check`` target also runs integration-style tests that may run
915 with MPI if ``GMX_MPI=ON`` was set. To make these work, you may need to
916 set the CMake variables ``MPIEXEC``, ``MPIEXEC_NUMPROC_FLAG``, ``NUMPROC``,
917 ``MPIEXEC_PREFLAGS`` and ``MPIEXEC_POSTFLAGS`` so that
918 ``mdrun-mpi-test_mpi`` would run on multiple ranks via the shell command
922     ${MPIEXEC} ${MPIEXEC_NUMPROC_FLAG} ${NUMPROC} ${MPIEXEC_PREFLAGS} \
923           mdrun-mpi-test_mpi ${MPIEXEC_POSTFLAGS} -otherflags
925 Typically, one might use variable values ``mpirun``, ``-np``, ``2``, ``''``,
926 ``''`` respectively, in order to run on two ranks.
929 Testing |Gromacs| for performance
930 ---------------------------------
931 We are still working on a set of benchmark systems for testing
932 the performance of |Gromacs|. Until that is ready, we recommend that
933 you try a few different parallelization options, and experiment with
934 tools such as ``gmx tune_pme``.
936 Having difficulty?
937 ------------------
938 You are not alone - this can be a complex task! If you encounter a
939 problem with installing |Gromacs|, then there are a number of
940 locations where you can find assistance. It is recommended that you
941 follow these steps to find the solution:
943 1. Read the installation instructions again, taking note that you
944    have followed each and every step correctly.
946 2. Search the |Gromacs| webpage_ and users emailing list for information
947    on the error. Adding
948    ``site:https://mailman-1.sys.kth.se/pipermail/gromacs.org_gmx-users``
949    to a Google search may help filter better results.
951 3. Search the internet using a search engine such as Google.
953 4. Post to the |Gromacs| users emailing list gmx-users for
954    assistance. Be sure to give a full description of what you have
955    done and why you think it did not work. Give details about the
956    system on which you are installing.  Copy and paste your command
957    line and as much of the output as you think might be relevant -
958    certainly from the first indication of a problem. In particular,
959    please try to include at least the header from the mdrun logfile,
960    and preferably the entire file.  People who might volunteer to help
961    you do not have time to ask you interactive detailed follow-up
962    questions, so you will get an answer faster if you provide as much
963    information as you think could possibly help. High quality bug
964    reports tend to receive rapid high quality answers.
966 Special instructions for some platforms
967 =======================================
969 Building on Windows
970 -------------------
971 Building on Windows using native compilers is rather similar to
972 building on Unix, so please start by reading the above. Then, download
973 and unpack the |Gromacs| source archive. Make a folder in which to do
974 the out-of-source build of |Gromacs|. For example, make it within the
975 folder unpacked from the source archive, and call it ``build-gromacs``.
977 For CMake, you can either use the graphical user interface provided on
978 Windows, or you can use a command line shell with instructions similar
979 to the UNIX ones above. If you open a shell from within your IDE
980 (e.g. Microsoft Visual Studio), it will configure the environment for
981 you, but you might need to tweak this in order to get either a 32-bit
982 or 64-bit build environment. The latter provides the fastest
983 executable. If you use a normal Windows command shell, then you will
984 need to either set up the environment to find your compilers and
985 libraries yourself, or run the ``vcvarsall.bat`` batch script provided
986 by MSVC (just like sourcing a bash script under Unix).
988 With the graphical user interface, you will be asked about what
989 compilers to use at the initial configuration stage, and if you use
990 the command line they can be set in a similar way as under UNIX.
992 Unfortunately ``-DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON`` (see `Using FFTW`_) does not
993 work on Windows, because there is no supported way to build FFTW on
994 Windows. You can either build FFTW some other way (e.g. MinGW), or
995 use the built-in fftpack (which may be slow), or `using MKL`_.
997 For the build, you can either load the generated solutions file into
998 e.g. Visual Studio, or use the command line with ``cmake --build`` so
999 the right tools get used.
1001 Building on Cray
1002 ----------------
1003 |Gromacs| builds mostly out of the box on modern Cray machines, but
1004 you may need to specify the use of static binaries with
1005 ``-DGMX_BUILD_SHARED_EXE=off``, and you may need to set the F77
1006 environmental variable to ``ftn`` when compiling FFTW.
1008 Building on BlueGene
1009 --------------------
1011 BlueGene/Q
1012 ^^^^^^^^^^
1013 There is currently native acceleration on this platform for the Verlet
1014 cut-off scheme. There are no plans to provide accelerated kernels for
1015 the group cut-off scheme, but the default plain C kernels will work
1016 (slowly).
1018 Only static linking with bgclang is supported by |Gromacs|. Dynamic
1019 linking would be supported by the architecture and |Gromacs|, but has no
1020 advantages other than disk space, and is generally discouraged on
1021 BlueGene for performance reasons.
1023 Computation on BlueGene floating-point units is always done in
1024 double-precision. However, mixed-precision builds of |Gromacs| are still
1025 normal and encouraged since they use cache more efficiently. The
1026 BlueGene hardware automatically converts values stored in single
1027 precision in memory to double precision in registers for computation,
1028 converts the results back to single precision correctly, and does so
1029 for no additional cost. As with other platforms, doing the whole
1030 computation in double precision normally shows no improvement in
1031 accuracy and costs twice as much time moving memory around.
1033 You need to arrange for FFTW to be installed correctly, following the
1034 above instructions.
1036 MPI wrapper compilers should be used for compiling and linking. The
1037 MPI wrapper compilers can make it awkward to
1038 attempt to use IBM's optimized BLAS/LAPACK called ESSL (see the
1039 section on `linear algebra libraries`_. Since mdrun is the only part
1040 of |Gromacs| that should normally run on the compute nodes, and there is
1041 nearly no need for linear algebra support for mdrun, it is recommended
1042 to use the |Gromacs| built-in linear algebra routines - this is never
1043 a problem for normal simulations.
1045 The recommended configuration is to use
1049     cmake .. -DCMAKE_C_COMPILER=mpicc \
1050              -DCMAKE_CXX_COMPILER=mpicxx \
1051              -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Platform/BlueGeneQ-static-bgclang-CXX.cmake \
1052              -DCMAKE_PREFIX_PATH=/your/fftw/installation/prefix \
1053              -DGMX_MPI=ON \
1054              -DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON
1055     make
1056     make install
1058 which will build a statically-linked MPI-enabled mdrun for the compute
1059 nodes. Otherwise, |Gromacs| default configuration
1060 behaviour applies.
1062 It is possible to configure and make the remaining |Gromacs| tools with
1063 the compute-node toolchain, but as none of those tools are MPI-aware
1064 and could then only run on the compute nodes, this would not normally
1065 be useful. Instead, these should be planned to run on the login node,
1066 and a separate |Gromacs| installation performed for that using the login
1067 node's toolchain - not the above platform file, or any other
1068 compute-node toolchain.
1070 Note that only the MPI build is available for the compute-node
1071 toolchains. The |Gromacs| thread-MPI or no-MPI builds are not useful at
1072 all on BlueGene/Q.
1074 BlueGene/P
1075 ^^^^^^^^^^
1076 There is currently no SIMD support on this platform and no plans to
1077 add it. The default plain C kernels will work if there is a C++11
1078 compiler for this platform.
1080 Fujitsu PRIMEHPC
1081 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1082 This is the architecture of the K computer, which uses Fujitsu
1083 Sparc64VIIIfx chips. On this platform, |Gromacs| has
1084 accelerated group kernels using the HPC-ACE instructions, no
1085 accelerated Verlet kernels, and a custom build toolchain. Since this
1086 particular chip only does double precision SIMD, the default setup
1087 is to build |Gromacs| in double. Since most users only need single, we have added
1088 an option GMX_RELAXED_DOUBLE_PRECISION to accept single precision square root
1089 accuracy in the group kernels; unless you know that you really need 15 digits
1090 of accuracy in each individual force, we strongly recommend you use this. Note
1091 that all summation and other operations are still done in double.
1093 The recommended configuration is to use
1097     cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Toolchain-Fujitsu-Sparc64-mpi.cmake \
1098              -DCMAKE_PREFIX_PATH=/your/fftw/installation/prefix \
1099              -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/where/gromacs/should/be/installed \
1100              -DGMX_MPI=ON \
1101              -DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON \
1102              -DGMX_RELAXED_DOUBLE_PRECISION=ON
1103     make
1104     make install
1106 Intel Xeon Phi
1107 ^^^^^^^^^^^^^^
1108 |Gromacs| has preliminary support for Intel Xeon Phi. Only symmetric
1109 (aka native) mode is supported on Knights Corner, and it has so far
1110 not been optimized to the same level as other architectures. The
1111 performance depends among other factors on the system size, and for
1112 now the performance might not be faster than CPUs. Building for Xeon
1113 Phi works almost as any other Unix. See the instructions above for
1114 details. The recommended configuration is
1118     cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Platform/XeonPhi
1119     make
1120     make install
1122 Tested platforms
1123 ================
1124 While it is our best belief that |Gromacs| will build and run pretty
1125 much everywhere, it is important that we tell you where we really know
1126 it works because we have tested it. We do test on Linux, Windows, and
1127 Mac with a range of compilers and libraries for a range of our
1128 configuration options. Every commit in our git source code repository
1129 is currently tested on x86 with gcc versions ranging from 4.6 through
1130 5.2, and versions 16 of the Intel compiler as well as Clang
1131 version 3.4 through 3.8. For this, we use a variety of GNU/Linux
1132 flavors and versions as well as recent versions of Windows. Under
1133 Windows, we test both MSVC 2015 and version 16 of the Intel compiler.
1134 For details, you can
1135 have a look at the `continuous integration server used by GROMACS`_,
1136 which runs Jenkins_.
1138 We test irregularly on ARM v7, ARM v8, BlueGene/Q, Cray, Fujitsu
1139 PRIMEHPC, Power8, Google Native Client and other environments, and
1140 with other compilers and compiler versions, too.