src/gromacs/ewald/pme-gpu-program-impl.cu

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2018, 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  * \brief
  38  * Implements PmeGpuProgramImpl, which stores permanent PME GPU context-derived data,
  39  * such as (compiled) kernel handles.
  40  *
  41  * \author Aleksei Iupinov <a.yupinov@gmail.com>
  42  * \ingroup module_ewald
  43  */
  44 #include "gmxpre.h"
  45
  46 #include "pme-gpu-program-impl.h"
  47
  48 #include "pme-gpu-constants.h"
  49 #include "pme-gpu-internal.h"                    // for GridOrdering enum
  50 #include "pme-gpu-types-host.h"
  51
  52 // PME interpolation order
  53 constexpr int  c_pmeOrder = 4;
  54 // These hardcoded spread/gather parameters refer to not-implemented PME GPU 2D decomposition in X/Y
  55 constexpr bool c_wrapX = true;
  56 constexpr bool c_wrapY = true;
  57
  58 //! PME CUDA kernels forward declarations. Kernels are documented in their respective files.
  59 template <
  60     const int order,
  61     const bool computeSplines,
  62     const bool spreadCharges,
  63     const bool wrapX,
  64     const bool wrapY
  65     >
  66 void pme_spline_and_spread_kernel(const PmeGpuCudaKernelParams kernelParams);
  67
  68 // Add extern declarations to inform that there will be a definition
  69 // provided in another translation unit.
  70 extern template
  71 void pme_spline_and_spread_kernel<c_pmeOrder, true, true, c_wrapX, c_wrapY>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  72 extern template
  73 void pme_spline_and_spread_kernel<c_pmeOrder, true, false, c_wrapX, c_wrapY>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  74 extern template
  75 void pme_spline_and_spread_kernel<c_pmeOrder, false, true, c_wrapX, c_wrapY>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  76
  77 template<
  78     GridOrdering gridOrdering,
  79     bool computeEnergyAndVirial
  80     >
  81 void pme_solve_kernel(const PmeGpuCudaKernelParams kernelParams);
  82
  83 // Add extern declarations to inform that there will be a definition
  84 // provided in another translation unit.
  85 extern template
  86 void pme_solve_kernel<GridOrdering::XYZ, false>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  87 extern template
  88 void pme_solve_kernel<GridOrdering::XYZ, true>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  89 extern template
  90 void pme_solve_kernel<GridOrdering::YZX, false>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  91 extern template
  92 void pme_solve_kernel<GridOrdering::YZX, true>(const PmeGpuCudaKernelParams);
  93
  94 template <
  95     const int order,
  96     const bool overwriteForces,
  97     const bool wrapX,
  98     const bool wrapY
  99     >
 100 void pme_gather_kernel(const PmeGpuCudaKernelParams kernelParams);
 101
 102 // Add extern declarations to inform that there will be a definition
 103 // provided in another translation unit.
 104 extern template
 105 void pme_gather_kernel<c_pmeOrder, true, c_wrapX, c_wrapY>(const PmeGpuCudaKernelParams);
 106 extern template
 107 void pme_gather_kernel<c_pmeOrder, false, c_wrapX, c_wrapY>(const PmeGpuCudaKernelParams);
 108
 109 PmeGpuProgramImpl::PmeGpuProgramImpl(const gmx_device_info_t *)
 110 {
 111     // kernel parameters
 112     warpSize              = warp_size;
 113     spreadWorkGroupSize   = c_spreadMaxThreadsPerBlock;
 114     solveMaxWorkGroupSize = c_solveMaxThreadsPerBlock;
 115     gatherWorkGroupSize   = c_gatherMaxThreadsPerBlock;
 116
 117     splineAndSpreadKernel       = pme_spline_and_spread_kernel<c_pmeOrder, true, true, c_wrapX, c_wrapY>;
 118     splineKernel                = pme_spline_and_spread_kernel<c_pmeOrder, true, false, c_wrapX, c_wrapY>;
 119     spreadKernel                = pme_spline_and_spread_kernel<c_pmeOrder, false, true, c_wrapX, c_wrapY>;
 120     gatherKernel                = pme_gather_kernel<c_pmeOrder, true, c_wrapX, c_wrapY>;
 121     gatherReduceWithInputKernel = pme_gather_kernel<c_pmeOrder, false, c_wrapX, c_wrapY>;
 122     solveXYZKernel              = pme_solve_kernel<GridOrdering::XYZ, false>;
 123     solveXYZEnergyKernel        = pme_solve_kernel<GridOrdering::XYZ, true>;
 124     solveYZXKernel              = pme_solve_kernel<GridOrdering::YZX, false>;
 125     solveYZXEnergyKernel        = pme_solve_kernel<GridOrdering::YZX, true>;
 126 }
 127
 128 PmeGpuProgramImpl::~PmeGpuProgramImpl()
 129 {
 130 }