Minor improvements to test configs
[gromacs/AngularHB.git] / docs / install-guide / index.rst
blob4bb8bb329fa0719d63f688344dc4d69dc2db02e7
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 Quick and dirty cluster installation
50 ------------------------------------
52 On a cluster where users are expected to be running across multiple
53 nodes using MPI, make one installation similar to the above, and
54 another using an MPI wrapper compiler and which is `building only
55 mdrun`_, because that is the only component of |Gromacs| that uses
56 MPI.
58 Typical installation
59 --------------------
60 As above, and with further details below, but you should consider
61 using the following `CMake options`_ with the
62 appropriate value instead of ``xxx`` :
64 * ``-DCMAKE_C_COMPILER=xxx`` equal to the name of the C99 `Compiler`_ you wish to use (or the environment variable ``CC``)
65 * ``-DCMAKE_CXX_COMPILER=xxx`` equal to the name of the C++98 `compiler`_ you wish to use (or the environment variable ``CXX``)
66 * ``-DGMX_MPI=on`` to build using `MPI support`_ (generally good to combine with `building only mdrun`_)
67 * ``-DGMX_GPU=on`` to build using nvcc to run using NVIDIA `CUDA GPU acceleration`_ or an OpenCL_ GPU
68 * ``-DGMX_USE_OPENCL=on`` to build with OpenCL_ support enabled. ``GMX_GPU`` must also be set.
69 * ``-DGMX_SIMD=xxx`` to specify the level of `SIMD support`_ of the node on which |Gromacs| will run
70 * ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=on`` for `building only mdrun`_, e.g. for compute cluster back-end nodes
71 * ``-DGMX_DOUBLE=on`` to build |Gromacs| in double precision (slower, and not normally useful)
72 * ``-DCMAKE_PREFIX_PATH=xxx`` to add a non-standard location for CMake to `search for libraries, headers or programs`_
73 * ``-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=xxx`` to install |Gromacs| to a `non-standard location`_ (default ``/usr/local/gromacs``)
74 * ``-DBUILD_SHARED_LIBS=off`` to turn off the building of shared libraries to help with `static linking`_
75 * ``-DGMX_FFT_LIBRARY=xxx`` to select whether to use ``fftw``, ``mkl`` or ``fftpack`` libraries for `FFT support`_
76 * ``-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug`` to build |Gromacs| in debug mode
78 Building older versions
79 -----------------------
80 Installation instructions for old |Gromacs| versions can be found at
81 the |Gromacs| `documentation page
82 <http://manual.gromacs.org/documentation>`_.
84 Prerequisites
85 =============
86 Platform
87 --------
88 |Gromacs| can be compiled for many operating systems and
89 architectures.  These include any distribution of Linux, Mac OS X or
90 Windows, and architectures including x86, AMD64/x86-64, several
91 PowerPC including POWER8, ARM v7, ARM v8, and SPARC VIII.
93 Compiler
94 --------
96 |Gromacs| can be compiled on any platform with ANSI C99 and C++11
97 compilers, and their respective standard C/C++ libraries. Good
98 performance on an OS and architecture requires choosing a good
99 compiler. We recommend gcc, because it is free, widely available and
100 frequently provides the best performance.
102 You should strive to use the most recent version of your
103 compiler. Minimum supported compiler versions are
105 * GNU (gcc) 4.6
106 * Intel (icc) 14
107 * LLVM (clang) 3.4
108 * Microsoft (MSVC) 2015
110 Other compilers may work (Cray, Pathscale, older clang) but do
111 not offer competitive performance. We recommend against PGI because
112 the performance with C++ is very bad.
114 You may also need the most recent version of other compiler toolchain
115 components beside the compiler itself (e.g. assembler or linker);
116 these are often shipped by your OS distribution's binutils package.
118 C++11 support requires adequate support in both the compiler and the
119 C++ library. The gcc and MSVC compilers include their own standard
120 libraries and require no further configuration. For configuration of
121 other compilers, read on.
123 On Linux, both the Intel and clang compiler use the libstdc++ which
124 comes with gcc as the default C++ library. For |Gromacs|, we require
125 the compiler to support libstc++ version 4.6.1 or higher. To select a
126 particular libstdc++ library, use:
128 * For Intel: ``-DGMX_STDLIB_CXX_FLAGS=-gcc-name=/path/to/gcc/binary``
129   or make sure that the correct gcc version is first in path (e.g. by
130   loading the gcc module). It can also be useful to add
131   ``-DCMAKE_CXX_LINK_FLAGS="-Wl,-rpath,/path/to/gcc/lib64
132   -L/path/to/gcc/lib64"`` to ensure linking works correctly.
133 * For clang:
134   ``-DCMAKE_CXX_FLAGS=--gcc-toolchain=/path/to/gcc/folder``. This
135   folder should contain ``include/c++``.
137 On Windows with the Intel compiler, the MSVC standard library is used,
138 and at least MSVC 2015 is required. Load the enviroment variables with
139 vcvarsall.bat.
141 To build with any compiler and clang's libcxx standard library, use
142 ``-DGMX_STDLIB_CXX_FLAGS=-stdlib=libc++
143 -DGMX_STDLIB_LIBRARIES='-lc++abi -lc++'``.
145 If you are running on Mac OS X, the best option is the Intel
146 compiler. Both clang and gcc will work, but they produce lower
147 performance and each have some shortcomings. clang 3.8 now offers
148 support for OpenMP, and so may provide decent performance.
150 For all non-x86 platforms, your best option is typically to use gcc or
151 the vendor's default or recommended compiler, and check for
152 specialized information below.
154 Compiling with parallelization options
155 --------------------------------------
157 For maximum performance you will need to examine how you will use
158 |Gromacs| and what hardware you plan to run on. Often OpenMP_
159 parallelism is an advantage for |Gromacs|, but support for this is
160 generally built into your compiler and detected automatically.
162 GPU support
163 ^^^^^^^^^^^
164 |Gromacs| has excellent support for NVIDIA GPUs supported via CUDA.
165 NVIDIA's CUDA_ version |REQUIRED_CUDA_VERSION| software development kit is required,
166 and the latest version is strongly encouraged. NVIDIA GPUs with at
167 least NVIDIA compute capability |REQUIRED_CUDA_COMPUTE_CAPABILITY| are
168 required, e.g. Fermi, Kepler, Maxwell or Pascal cards. You are strongly recommended to
169 get the latest CUDA version and driver supported by your hardware, but
170 beware of possible performance regressions in newer CUDA versions on
171 older hardware. Note that while some CUDA compilers (nvcc) might not
172 officially support recent versions of gcc as the back-end compiler, we
173 still recommend that you at least use a gcc version recent enough to
174 get the best SIMD support for your CPU, since |Gromacs| always runs some
175 code on the CPU. It is most reliable to use the same C++ compiler
176 version for |Gromacs| code as used as the back-end compiler for nvcc,
177 but it could be faster to mix compiler versions to suit particular
178 contexts.
180 To make it possible to use other accelerators, |Gromacs| also includes
181 OpenCL_ support. The minimum OpenCL version required is
182 |REQUIRED_OPENCL_MIN_VERSION|. The current version is recommended for
183 use with GCN-based AMD GPUs. It does work with NVIDIA GPUs, but using
184 the latest NVIDIA driver (which includes the NVIDIA OpenCL runtime) is
185 recommended. Additionally, there are known limitations when using
186 recent versions of the AMD APPSDK (details are found in the |Gromacs|
187 user guide). It is not possible to configure both CUDA and OpenCL
188 support in the same version of |Gromacs|.
190 Please note that MSVC 2015 is the earliest version of MSVC supported
191 by |Gromacs|, but that requires at least CUDA 8 for an officially
192 supported CUDA build. This will likely not occur before |Gromacs| 2016
193 is released.
195 .. _mpi-support:
197 MPI support
198 ^^^^^^^^^^^
200 |Gromacs| can run in parallel on multiple cores of a single
201 workstation using its built-in thread-MPI. No user action is required
202 in order to enable this.
204 If you wish to run in parallel on multiple machines across a network,
205 you will need to have
207 * an MPI library installed that supports the MPI 1.3
208   standard, and
209 * wrapper compilers that will compile code using that library.
211 The |Gromacs| team recommends OpenMPI_ version
212 1.6 (or higher), MPICH_ version 1.4.1 (or
213 higher), or your hardware vendor's MPI installation. The most recent
214 version of either of these is likely to be the best. More specialized
215 networks might depend on accelerations only available in the vendor's
216 library. LAM-MPI_ might work, but since it has
217 been deprecated for years, it is not supported.
219 CMake
220 -----
222 |Gromacs| builds with the CMake build system, requiring at least
223 version |GMX_CMAKE_MINIMUM_REQUIRED_VERSION|. You can check whether
224 CMake is installed, and what version it is, with ``cmake
225 --version``. If you need to install CMake, then first check whether
226 your platform's package management system provides a suitable version,
227 or visit the `CMake installation page`_ for pre-compiled binaries,
228 source code and installation instructions. The |Gromacs| team
229 recommends you install the most recent version of CMake you can.
231 .. _FFT support:
233 Fast Fourier Transform library
234 ------------------------------
236 Many simulations in |Gromacs| make extensive use of fast Fourier
237 transforms, and a software library to perform these is always
238 required. We recommend FFTW_ (version 3 or higher only) or Intel
239 MKL_. The choice of library can be set with ``cmake
240 -DGMX_FFT_LIBRARY=<name>``, where ``<name>`` is one of ``fftw``,
241 ``mkl``, or ``fftpack``. FFTPACK is bundled with |Gromacs| as a
242 fallback, and is acceptable if simulation performance is not a
243 priority. When choosing MKL, |Gromacs| will also use MKL for BLAS and
244 LAPACK (see `linear algebra libraries`_). Generally, there is no
245 advantage in using MKL with |Gromacs|, and FFTW is often faster.
247 Using FFTW
248 ^^^^^^^^^^
249 FFTW_ is likely to be available for your platform via its package
250 management system, but there can be compatibility and significant
251 performance issues associated with these packages. In particular,
252 |Gromacs| simulations are normally run in "mixed" floating-point
253 precision, which is suited for the use of single precision in
254 FFTW. The default FFTW package is normally in double
255 precision, and good compiler options to use for FFTW when linked to
256 |Gromacs| may not have been used. Accordingly, the |Gromacs| team
257 recommends either
259 * that you permit the |Gromacs| installation to download and
260   build FFTW from source automatically for you (use
261   ``cmake -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON``), or
262 * that you build FFTW from the source code.
264 If you build FFTW from source yourself, get the most recent version
265 and follow the `FFTW installation guide`_. Choose the precision for
266 FFTW (i.e. single/float vs. double) to match whether you will later
267 use mixed or double precision for |Gromacs|. There is no need to
268 compile FFTW with threading or MPI support, but it does no harm. On
269 x86 hardware, compile with *both* ``--enable-sse2`` and
270 ``--enable-avx`` for FFTW-3.3.4 and earlier. From FFTW-3.3.5, you
271 should also add ``--enable-avx2`` also. On Intel chipsets supporting
272 512-wide AVX, including KNL, add ``--enable-avx512`` also. FFTW will
273 create a fat library with codelets for all different instruction sets,
274 and pick the fastest supported one at runtime. On IBM Power8, you
275 definitely want FFTW-3.3.5 and to compile it with ``--enable-vsx`` for
276 SIMD support. If you are using a Cray, there is a special modified
277 (commercial) version of FFTs using the FFTW interface which can be
278 slightly faster.
280 Using MKL
281 ^^^^^^^^^
282 Use MKL bundled with Intel compilers by setting up the compiler
283 environment, e.g., through ``source /path/to/compilervars.sh intel64``
284 or similar before running CMake including setting
285 ``-DGMX_FFT_LIBRARY=mkl``.
287 If you need to customize this further, use
291     cmake -DGMX_FFT_LIBRARY=mkl \
292           -DMKL_LIBRARIES="/full/path/to/libone.so;/full/path/to/libtwo.so" \
293           -DMKL_INCLUDE_DIR="/full/path/to/mkl/include"
295 The full list and order(!) of libraries you require are found in Intel's MKL documentation for your system.
297 Other optional build components
298 -------------------------------
299 * Run-time detection of hardware capabilities can be improved by
300   linking with hwloc, which is automatically enabled if detected.
301 * Hardware-optimized BLAS and LAPACK libraries are useful
302   for a few of the |Gromacs| utilities focused on normal modes and
303   matrix manipulation, but they do not provide any benefits for normal
304   simulations. Configuring these is discussed at
305   `linear algebra libraries`_.
306 * The built-in |Gromacs| trajectory viewer ``gmx view`` requires X11 and
307   Motif/Lesstif libraries and header files. You may prefer to use
308   third-party software for visualization, such as VMD_ or PyMol_.
309 * An external TNG library for trajectory-file handling can be used
310   by setting ``-DGMX_EXTERNAL_TNG=yes``, but TNG
311   |GMX_TNG_MINIMUM_REQUIRED_VERSION| is bundled in the |Gromacs|
312   source already.
313 * An external lmfit library for Levenberg-Marquardt curve fitting
314   can be used by setting ``-DGMX_EXTERNAL_LMFIT=yes``, but lmfit
315   |GMX_LMFIT_MINIMUM_REQUIRED_VERSION| is bundled in the |Gromacs|
316   source already.
317 * zlib is used by TNG for compressing some kinds of trajectory data
318 * Building the |Gromacs| documentation is optional, and requires
319   ImageMagick, pdflatex, bibtex, doxygen, python 2.7, sphinx 1.2.4,
320   and pygments.
321 * The |Gromacs| utility programs often write data files in formats
322   suitable for the Grace plotting tool, but it is straightforward to
323   use these files in other plotting programs, too.
324   
325 Doing a build of |Gromacs|
326 ==========================
327 This section will cover a general build of |Gromacs| with CMake_, but it
328 is not an exhaustive discussion of how to use CMake. There are many
329 resources available on the web, which we suggest you search for when
330 you encounter problems not covered here. The material below applies
331 specifically to builds on Unix-like systems, including Linux, and Mac
332 OS X. For other platforms, see the specialist instructions below.
334 Configuring with CMake
335 ----------------------
336 CMake will run many tests on your system and do its best to work out
337 how to build |Gromacs| for you. If your build machine is the same as
338 your target machine, then you can be sure that the defaults and
339 detection will be pretty good. However, if you want to control aspects
340 of the build, or you are compiling on a cluster head node for back-end
341 nodes with a different architecture, there are a few things you
342 should consider specifying.
344 The best way to use CMake to configure |Gromacs| is to do an
345 "out-of-source" build, by making another directory from which you will
346 run CMake. This can be outside the source directory, or a subdirectory
347 of it. It also means you can never corrupt your source code by trying
348 to build it! So, the only required argument on the CMake command line
349 is the name of the directory containing the ``CMakeLists.txt`` file of
350 the code you want to build. For example, download the source tarball
351 and use
353 .. parsed-literal::
355     tar xfz gromacs-|version|.tgz
356     cd gromacs-|version|
357     mkdir build-gromacs
358     cd build-gromacs
359     cmake ..
361 You will see ``cmake`` report a sequence of results of tests and
362 detections done by the |Gromacs| build system. These are written to the
363 ``cmake`` cache, kept in ``CMakeCache.txt``. You can edit this file by
364 hand, but this is not recommended because you could make a mistake.
365 You should not attempt to move or copy this file to do another build,
366 because file paths are hard-coded within it. If you mess things up,
367 just delete this file and start again with ``cmake``.
369 If there is a serious problem detected at this stage, then you will see
370 a fatal error and some suggestions for how to overcome it. If you are
371 not sure how to deal with that, please start by searching on the web
372 (most computer problems already have known solutions!) and then
373 consult the gmx-users mailing list. There are also informational
374 warnings that you might like to take on board or not. Piping the
375 output of ``cmake`` through ``less`` or ``tee`` can be
376 useful, too.
378 Once ``cmake`` returns, you can see all the settings that were chosen
379 and information about them by using e.g. the curses interface
383     ccmake ..
385 You can actually use ``ccmake`` (available on most Unix platforms)
386 directly in the first step, but then
387 most of the status messages will merely blink in the lower part
388 of the terminal rather than be written to standard output. Most platforms
389 including Linux, Windows, and Mac OS X even have native graphical user interfaces for
390 ``cmake``, and it can create project files for almost any build environment
391 you want (including Visual Studio or Xcode).
392 Check out `running CMake`_ for
393 general advice on what you are seeing and how to navigate and change
394 things. The settings you might normally want to change are already
395 presented. You may make changes, then re-configure (using ``c``), so that it
396 gets a chance to make changes that depend on yours and perform more
397 checking. It may take several configuration passes to reach the desired
398 configuration, in particular if you need to resolve errors.
400 When you have reached the desired configuration with ``ccmake``, the
401 build system can be generated by pressing ``g``.  This requires that the previous
402 configuration pass did not reveal any additional settings (if it did, you need
403 to configure once more with ``c``).  With ``cmake``, the build system is generated
404 after each pass that does not produce errors.
406 You cannot attempt to change compilers after the initial run of
407 ``cmake``. If you need to change, clean up, and start again.
409 .. _non-standard location:
411 Where to install |Gromacs|
412 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
414 |Gromacs| is installed in the directory to which
415 ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` points. It may not be the source directory or
416 the build directory.  You require write permissions to this
417 directory. Thus, without super-user privileges,
418 ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` will have to be within your home directory.
419 Even if you do have super-user privileges, you should use them only
420 for the installation phase, and never for configuring, building, or
421 running |Gromacs|!
423 .. _cmake options:
425 Using CMake command-line options
426 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
427 Once you become comfortable with setting and changing options, you may
428 know in advance how you will configure |Gromacs|. If so, you can speed
429 things up by invoking ``cmake`` and passing the various options at once
430 on the command line. This can be done by setting cache variable at the
431 cmake invocation using ``-DOPTION=VALUE``. Note that some
432 environment variables are also taken into account, in particular
433 variables like ``CC`` and ``CXX``.
435 For example, the following command line
439     cmake .. -DGMX_GPU=ON -DGMX_MPI=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/home/marydoe/programs
441 can be used to build with CUDA GPUs, MPI and install in a custom
442 location. You can even save that in a shell script to make it even
443 easier next time. You can also do this kind of thing with ``ccmake``,
444 but you should avoid this, because the options set with ``-D`` will not
445 be able to be changed interactively in that run of ``ccmake``.
447 SIMD support
448 ^^^^^^^^^^^^
449 |Gromacs| has extensive support for detecting and using the SIMD
450 capabilities of many modern HPC CPU architectures. If you are building
451 |Gromacs| on the same hardware you will run it on, then you don't need
452 to read more about this, unless you are getting configuration warnings
453 you do not understand. By default, the |Gromacs| build system will
454 detect the SIMD instruction set supported by the CPU architecture (on
455 which the configuring is done), and thus pick the best
456 available SIMD parallelization supported by |Gromacs|. The build system
457 will also check that the compiler and linker used also support the
458 selected SIMD instruction set and issue a fatal error if they
459 do not.
461 Valid values are listed below, and the applicable value with the
462 largest number in the list is generally the one you should choose.
463 In most cases, choosing an inappropriate higher number will lead
464 to compiling a binary that will not run.
466 1. ``None`` For use only on an architecture either lacking SIMD,
467    or to which |Gromacs| has not yet been ported and none of the
468    options below are applicable.
469 2. ``SSE2`` This SIMD instruction set was introduced in Intel
470    processors in 2001, and AMD in 2003. Essentially all x86
471    machines in existence have this, so it might be a good choice if
472    you need to support dinosaur x86 computers too.
473 3. ``SSE4.1`` Present in all Intel core processors since 2007,
474    but notably not in AMD Magny-Cours. Still, almost all recent
475    processors support this, so this can also be considered a good
476    baseline if you are content with slow simulations and prefer
477    portability between reasonably modern processors.
478 4. ``AVX_128_FMA`` AMD bulldozer processors (2011) have this.
479 5. ``AVX_256`` Intel processors since Sandy Bridge (2011). While this
480    code will work on recent AMD processors, it is significantly less
481    efficient than the ``AVX_128_FMA`` choice above - do not be fooled
482    to assume that 256 is better than 128 in this case.
483 6. ``AVX2_256`` Present on Intel Haswell (and later) processors (2013),
484    and it will also enable Intel 3-way fused multiply-add instructions.
485 7. ``AVX_512`` Skylake-EP Xeon processors (2017)
486 8. ``AVX_512_KNL`` Knights Landing Xeon Phi processors
487 9. ``IBM_QPX`` BlueGene/Q A2 cores have this.
488 10. ``Sparc64_HPC_ACE`` Fujitsu machines like the K computer have this.
489 11. ``IBM_VMX`` Power6 and similar Altivec processors have this.
490 12. ``IBM_VSX`` Power7 and Power8 have this.
491 13. ``ARM_NEON`` 32-bit ARMv7 with NEON support.
492 14. ``ARM_NEON_ASIMD`` 64-bit ARMv8 and later.
494 The CMake configure system will check that the compiler you have
495 chosen can target the architecture you have chosen. mdrun will check
496 further at runtime, so if in doubt, choose the lowest number you
497 think might work, and see what mdrun says. The configure system also
498 works around many known issues in many versions of common HPC
499 compilers.
501 A further ``GMX_SIMD=Reference`` option exists, which is a special
502 SIMD-like implementation written in plain C that developers can use
503 when developing support in |Gromacs| for new SIMD architectures. It is
504 not designed for use in production simulations, but if you are using
505 an architecture with SIMD support to which |Gromacs| has not yet been
506 ported, you may wish to try this option instead of the default
507 ``GMX_SIMD=None``, as it can often out-perform this when the
508 auto-vectorization in your compiler does a good job. And post on the
509 |Gromacs| mailing lists, because |Gromacs| can probably be ported for new
510 SIMD architectures in a few days.
512 CMake advanced options
513 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
514 The options that are displayed in the default view of ``ccmake`` are
515 ones that we think a reasonable number of users might want to consider
516 changing. There are a lot more options available, which you can see by
517 toggling the advanced mode in ``ccmake`` on and off with ``t``. Even
518 there, most of the variables that you might want to change have a
519 ``CMAKE_`` or ``GMX_`` prefix. There are also some options that will be
520 visible or not according to whether their preconditions are satisfied.
522 .. _search for libraries, headers or programs:
524 Helping CMake find the right libraries, headers, or programs
525 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
526 If libraries are installed in non-default locations their location can
527 be specified using the following variables:
529 * ``CMAKE_INCLUDE_PATH`` for header files
530 * ``CMAKE_LIBRARY_PATH`` for libraries
531 * ``CMAKE_PREFIX_PATH`` for header, libraries and binaries
532   (e.g. ``/usr/local``).
534 The respective ``include``, ``lib``, or ``bin`` is
535 appended to the path. For each of these variables, a list of paths can
536 be specified (on Unix, separated with ":"). These can be set as
537 enviroment variables like:
541     CMAKE_PREFIX_PATH=/opt/fftw:/opt/cuda cmake ..
543 (assuming ``bash`` shell). Alternatively, these variables are also
544 ``cmake`` options, so they can be set like
545 ``-DCMAKE_PREFIX_PATH=/opt/fftw:/opt/cuda``.
547 The ``CC`` and ``CXX`` environment variables are also useful
548 for indicating to ``cmake`` which compilers to use. Similarly,
549 ``CFLAGS``/``CXXFLAGS`` can be used to pass compiler
550 options, but note that these will be appended to those set by
551 |Gromacs| for your build platform and build type. You can customize
552 some of this with advanced CMake options such as ``CMAKE_C_FLAGS``
553 and its relatives.
555 See also the page on `CMake environment variables`_.
557 .. _CUDA GPU acceleration:
559 CUDA GPU acceleration
560 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
561 If you have the CUDA_ Toolkit installed, you can use ``cmake`` with:
565     cmake .. -DGMX_GPU=ON -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda
567 (or whichever path has your installation). In some cases, you might
568 need to specify manually which of your C++ compilers should be used,
569 e.g. with the advanced option ``CUDA_HOST_COMPILER``.
571 To make it
572 possible to get best performance from NVIDIA Tesla and Quadro GPUs,
573 you should install the `GPU Deployment Kit
574 <https://developer.nvidia.com/gpu-deployment-kit>`_ and configure
575 |Gromacs| to use it by setting the CMake variable
576 ``-DGPU_DEPLOYMENT_KIT_ROOT_DIR=/path/to/your/kit``. The NVML support
577 is most useful if
578 ``nvidia-smi --applications-clocks-permission=UNRESTRICTED`` is run
579 (as root). When application clocks permissions are unrestricted, the
580 GPU clock speed can be increased automatically, which increases the
581 GPU kernel performance roughly proportional to the clock
582 increase. When using |Gromacs| on suitable GPUs under restricted
583 permissions, clocks cannot be changed, and in that case informative
584 log file messages will be produced. Background details can be found at
585 this `NVIDIA blog post
586 <http://devblogs.nvidia.com/parallelforall/increase-performance-gpu-boost-k80-autoboost/>`_.
587 NVML support is only available if detected, and may be disabled by
588 turning off the ``GMX_USE_NVML`` CMake advanced option.
590 By default, optimized code will be generated for CUDA architectures
591 supported by the nvcc compiler (and the |Gromacs| build system). 
592 However, it can be beneficial to manually pick the specific CUDA architecture(s)
593 to generate code for either to reduce compilation time (and binary size) or to
594 target a new architecture not yet supported by the |Gromacs| build system.
595 Setting the desired CUDA architecture(s) and virtual architecture(s)
596 can be done using the ``GMX_CUDA_TARGET_SM`` and ``GMX_CUDA_TARGET_COMPUTE``
597 variables, respectively. These take a semicolon delimited string with 
598 the two digit suffixes of CUDA (virtual) architectures names
599 (for details see the "Options for steering GPU code generation" section of the
600 nvcc man / help or Chapter 6. of the nvcc manual).
602 The GPU acceleration has been tested on AMD64/x86-64 platforms with
603 Linux, Mac OS X and Windows operating systems, but Linux is the
604 best-tested and supported of these. Linux running on POWER 8, ARM v7 and v8
605 CPUs also works well.
607 OpenCL GPU acceleration
608 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
610 The primary target of the |Gromacs| OpenCL support is accelerating simulations
611 on AMD hardware, both discrete GPUs and APUs (integrated CPU+GPU chips).
612 The |Gromacs| OpenCL on NVIDIA GPUs works, but performance
613 and other limitations make it less practical (for details see the user guide).
615 To build |Gromacs| with OpenCL_ support enabled, two components are
616 required: the OpenCL_ headers and the wrapper library that acts
617 as a client driver loader (so-called ICD loader).
618 The additional, runtime-only dependency is the vendor-specific GPU driver
619 for the device targeted. This also contains the OpenCL_ compiler.
620 As the GPU compute kernels are compiled  on-demand at run time,
621 this vendor-specific compiler and driver is not needed for building |Gromacs|.
622 The former, compile-time dependencies are standard components,
623 hence stock versions can be obtained from most Linux distribution
624 repositories (e.g. ``opencl-headers`` and ``ocl-icd-libopencl1`` on Debian/Ubuntu).
625 Only the compatibility with the required OpenCL_ version |REQUIRED_OPENCL_MIN_VERSION|
626 needs to be ensured.
627 Alternatively, the headers and library can also be obtained from vendor SDKs
628 (e.g. `from AMD <http://developer.amd.com/appsdk>`_),
629 which must be installed in a path found in ``CMAKE_PREFIX_PATH`` (or via the environment
630 variables ``AMDAPPSDKROOT`` or ``CUDA_PATH``).
632 To trigger an OpenCL_ build the following CMake flags must be set
636     cmake .. -DGMX_GPU=ON -DGMX_USE_OPENCL=ON
638 On Mac OS, an AMD GPU can be used only with OS version 10.10.4 and
639 higher; earlier OS versions are known to run incorrectly.
641 Static linking
642 ^^^^^^^^^^^^^^
643 Dynamic linking of the |Gromacs| executables will lead to a
644 smaller disk footprint when installed, and so is the default on
645 platforms where we believe it has been tested repeatedly and found to work.
646 In general, this includes Linux, Windows, Mac OS X and BSD systems.
647 Static binaries take more space, but on some hardware and/or under
648 some conditions they are necessary, most commonly when you are running a parallel
649 simulation using MPI libraries (e.g. BlueGene, Cray).
651 * To link |Gromacs| binaries statically against the internal |Gromacs|
652   libraries, set ``-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF``.
653 * To link statically against external (non-system) libraries as well,
654   set ``-DGMX_PREFER_STATIC_LIBS=ON``. Note, that in
655   general ``cmake`` picks up whatever is available, so this option only
656   instructs ``cmake`` to prefer static libraries when both static and
657   shared are available. If no static version of an external library is
658   available, even when the aforementioned option is ``ON``, the shared
659   library will be used. Also note that the resulting binaries will
660   still be dynamically linked against system libraries on platforms
661   where that is the default. To use static system libraries,
662   additional compiler/linker flags are necessary, e.g. ``-static-libgcc
663   -static-libstdc++``.
664 * To attempt to link a fully static binary set
665   ``-DGMX_BUILD_SHARED_EXE=OFF``. This will prevent CMake from explicitly
666   setting any dynamic linking flags. This option also sets
667   ``-DBUILD_SHARED_LIBS=OFF`` and ``-DGMX_PREFER_STATIC_LIBS=ON`` by
668   default, but the above caveats apply. For compilers which don't
669   default to static linking, the required flags have to be specified. On
670   Linux, this is usually ``CFLAGS=-static CXXFLAGS=-static``.
672 Portability aspects
673 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
674 A |Gromacs| build will normally not be portable, not even across
675 hardware with the same base instruction set, like x86. Non-portable
676 hardware-specific optimizations are selected at configure-time, such
677 as the SIMD instruction set used in the compute kernels. This
678 selection will be done by the build system based on the capabilities
679 of the build host machine or otherwise specified to ``cmake`` during
680 configuration.
682 Often it is possible to ensure portability by choosing the least
683 common denominator of SIMD support, e.g. SSE2 for x86, and ensuring
684 the you use ``cmake -DGMX_USE_RDTSCP=off`` if any of the target CPU
685 architectures does not support the ``RDTSCP`` instruction.  However, we
686 discourage attempts to use a single |Gromacs| installation when the
687 execution environment is heterogeneous, such as a mix of AVX and
688 earlier hardware, because this will lead to programs (especially
689 mdrun) that run slowly on the new hardware. Building two full
690 installations and locally managing how to call the correct one
691 (e.g. using a module system) is the recommended
692 approach. Alternatively, as at the moment the |Gromacs| tools do not
693 make strong use of SIMD acceleration, it can be convenient to create
694 an installation with tools portable across different x86 machines, but
695 with separate mdrun binaries for each architecture. To achieve this,
696 one can first build a full installation with the
697 least-common-denominator SIMD instruction set, e.g. ``-DGMX_SIMD=SSE2``,
698 then build separate mdrun binaries for each architecture present in
699 the heterogeneous environment. By using custom binary and library
700 suffixes for the mdrun-only builds, these can be installed to the
701 same location as the "generic" tools installation.
702 `Building just the mdrun binary`_ is possible by setting the
703 ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON`` option.
705 Linear algebra libraries
706 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
707 As mentioned above, sometimes vendor BLAS and LAPACK libraries
708 can provide performance enhancements for |Gromacs| when doing
709 normal-mode analysis or covariance analysis. For simplicity, the text
710 below will refer only to BLAS, but the same options are available
711 for LAPACK. By default, CMake will search for BLAS, use it if it
712 is found, and otherwise fall back on a version of BLAS internal to
713 |Gromacs|. The ``cmake`` option ``-DGMX_EXTERNAL_BLAS=on`` will be set
714 accordingly. The internal versions are fine for normal use. If you
715 need to specify a non-standard path to search, use
716 ``-DCMAKE_PREFIX_PATH=/path/to/search``. If you need to specify a
717 library with a non-standard name (e.g. ESSL on AIX or BlueGene), then
718 set ``-DGMX_BLAS_USER=/path/to/reach/lib/libwhatever.a``.
720 If you are using Intel MKL_ for FFT, then the BLAS and
721 LAPACK it provides are used automatically. This could be
722 over-ridden with ``GMX_BLAS_USER``, etc.
724 On Apple platforms where the Accelerate Framework is available, these
725 will be automatically used for BLAS and LAPACK. This could be
726 over-ridden with ``GMX_BLAS_USER``, etc.
728 Changing the names of |Gromacs| binaries and libraries
729 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
730 It is sometimes convenient to have different versions of the same
731 |Gromacs| programs installed. The most common use cases have been single
732 and double precision, and with and without MPI. This mechanism can
733 also be used to install side-by-side multiple versions of mdrun
734 optimized for different CPU architectures, as mentioned previously.
736 By default, |Gromacs| will suffix programs and libraries for such builds
737 with ``_d`` for double precision and/or ``_mpi`` for MPI (and nothing
738 otherwise). This can be controlled manually with ``GMX_DEFAULT_SUFFIX
739 (ON/OFF)``, ``GMX_BINARY_SUFFIX`` (takes a string) and ``GMX_LIBS_SUFFIX``
740 (also takes a string). For instance, to set a custom suffix for
741 programs and libraries, one might specify:
745     cmake .. -DGMX_DEFAULT_SUFFIX=OFF -DGMX_BINARY_SUFFIX=_mod -DGMX_LIBS_SUFFIX=_mod
747 Thus the names of all programs and libraries will be appended with
748 ``_mod``.
750 Changing installation tree structure
751 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
752 By default, a few different directories under ``CMAKE_INSTALL_PREFIX`` are used
753 when when |Gromacs| is installed. Some of these can be changed, which is mainly
754 useful for packaging |Gromacs| for various distributions. The directories are
755 listed below, with additional notes about some of them. Unless otherwise noted,
756 the directories can be renamed by editing the installation paths in the main
757 CMakeLists.txt.
759 ``bin/``
760     The standard location for executables and some scripts.
761     Some of the scripts hardcode the absolute installation prefix, which needs
762     to be changed if the scripts are relocated.
763 ``include/gromacs/``
764     The standard location for installed headers.
765 ``lib/``
766     The standard location for libraries. The default depends on the system, and
767     is determined by CMake.
768     The name of the directory can be changed using ``GMX_LIB_INSTALL_DIR`` CMake
769     variable.
770 ``lib/pkgconfig/``
771     Information about the installed ``libgromacs`` library for ``pkg-config`` is
772     installed here.  The ``lib/`` part adapts to the installation location of the
773     libraries.  The installed files contain the installation prefix as absolute
774     paths.
775 ``share/cmake/``
776     CMake package configuration files are installed here.
777 ``share/gromacs/``
778     Various data files and some documentation go here.
779     The ``gromacs`` part can be changed using ``GMX_DATA_INSTALL_DIR``. Using this
780     CMake variable is the preferred way of changing the installation path for
781     ``share/gromacs/top/``, since the path to this directory is built into
782     ``libgromacs`` as well as some scripts, both as a relative and as an absolute
783     path (the latter as a fallback if everything else fails).
784 ``share/man/``
785     Installed man pages go here.
787 Compiling and linking
788 ---------------------
789 Once you have configured with ``cmake``, you can build |Gromacs| with ``make``.
790 It is expected that this will always complete successfully, and
791 give few or no warnings. The CMake-time tests |Gromacs| makes on the settings
792 you choose are pretty extensive, but there are probably a few cases we
793 have not thought of yet. Search the web first for solutions to
794 problems, but if you need help, ask on gmx-users, being sure to
795 provide as much information as possible about what you did, the system
796 you are building on, and what went wrong. This may mean scrolling back
797 a long way through the output of ``make`` to find the first error
798 message!
800 If you have a multi-core or multi-CPU machine with ``N``
801 processors, then using
805     make -j N
807 will generally speed things up by quite a bit. Other build generator systems
808 supported by ``cmake`` (e.g. ``ninja``) also work well.
810 .. _building just the mdrun binary:
812 Building only mdrun
813 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
815 This is now supported with the ``cmake`` option
816 ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON``, which will build a different version of
817 ``libgromacs`` and the ``mdrun`` program.
818 Naturally, now ``make install`` installs only those
819 products. By default, mdrun-only builds will default to static linking
820 against |Gromacs| libraries, because this is generally a good idea for
821 the targets for which an mdrun-only build is desirable.
823 Installing |Gromacs|
824 --------------------
825 Finally, ``make install`` will install |Gromacs| in the
826 directory given in ``CMAKE_INSTALL_PREFIX``. If this is a system
827 directory, then you will need permission to write there, and you
828 should use super-user privileges only for ``make install`` and
829 not the whole procedure.
831 .. _getting access to |Gromacs|:
833 Getting access to |Gromacs| after installation
834 ----------------------------------------------
835 |Gromacs| installs the script ``GMXRC`` in the ``bin``
836 subdirectory of the installation directory
837 (e.g. ``/usr/local/gromacs/bin/GMXRC``), which you should source
838 from your shell:
842     source /your/installation/prefix/here/bin/GMXRC
844 It will detect what kind of shell you are running and set up your
845 environment for using |Gromacs|. You may wish to arrange for your
846 login scripts to do this automatically; please search the web for
847 instructions on how to do this for your shell. 
849 Many of the |Gromacs| programs rely on data installed in the
850 ``share/gromacs`` subdirectory of the installation directory. By
851 default, the programs will use the environment variables set in the
852 ``GMXRC`` script, and if this is not available they will try to guess the
853 path based on their own location.  This usually works well unless you
854 change the names of directories inside the install tree. If you still
855 need to do that, you might want to recompile with the new install
856 location properly set, or edit the ``GMXRC`` script.
858 Testing |Gromacs| for correctness
859 ---------------------------------
860 Since 2011, the |Gromacs| development uses an automated system where
861 every new code change is subject to regression testing on a number of
862 platforms and software combinations. While this improves
863 reliability quite a lot, not everything is tested, and since we
864 increasingly rely on cutting edge compiler features there is
865 non-negligible risk that the default compiler on your system could
866 have bugs. We have tried our best to test and refuse to use known bad
867 versions in ``cmake``, but we strongly recommend that you run through
868 the tests yourself. It only takes a few minutes, after which you can
869 trust your build.
871 The simplest way to run the checks is to build |Gromacs| with
872 ``-DREGRESSIONTEST_DOWNLOAD``, and run ``make check``.
873 |Gromacs| will automatically download and run the tests for you.
874 Alternatively, you can download and unpack the |Gromacs|
875 regression test suite |gmx-regressiontests-package| tarball yourself
876 and use the advanced ``cmake`` option ``REGRESSIONTEST_PATH`` to
877 specify the path to the unpacked tarball, which will then be used for
878 testing. If the above does not work, then please read on.
880 The regression tests are also available from the download_ section.
881 Once you have downloaded them, unpack the tarball, source
882 ``GMXRC`` as described above, and run ``./gmxtest.pl all``
883 inside the regression tests folder. You can find more options
884 (e.g. adding ``double`` when using double precision, or
885 ``-only expanded`` to run just the tests whose names match
886 "expanded") if you just execute the script without options.
888 Hopefully, you will get a report that all tests have passed. If there
889 are individual failed tests it could be a sign of a compiler bug, or
890 that a tolerance is just a tiny bit too tight. Check the output files
891 the script directs you too, and try a different or newer compiler if
892 the errors appear to be real. If you cannot get it to pass the
893 regression tests, you might try dropping a line to the gmx-users
894 mailing list, but then you should include a detailed description of
895 your hardware, and the output of ``gmx mdrun -version`` (which contains
896 valuable diagnostic information in the header).
898 A build with ``-DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY`` cannot be tested with
899 ``make check`` from the build tree, because most of the tests
900 require a full build to run things like ``grompp``. To test such an
901 mdrun fully requires installing it to the same location as a normal
902 build of |Gromacs|, downloading the regression tests tarball manually
903 as described above, sourcing the correct ``GMXRC`` and running the
904 perl script manually. For example, from your |Gromacs| source
905 directory:
909     mkdir build-normal
910     cd build-normal
911     cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/your/installation/prefix/here
912     make -j 4
913     make install
914     cd ..
915     mkdir build-mdrun-only
916     cd build-mdrun-only
917     cmake .. -DGMX_MPI=ON -DGMX_GPU=ON -DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/your/installation/prefix/here
918     make -j 4
919     make install
920     cd /to/your/unpacked/regressiontests
921     source /your/installation/prefix/here/bin/GMXRC
922     ./gmxtest.pl all -np 2
924 If your mdrun program has been suffixed in a non-standard way, then
925 the ``./gmxtest.pl -mdrun`` option will let you specify that name to the
926 test machinery. You can use ``./gmxtest.pl -double`` to test the
927 double-precision version. You can use ``./gmxtest.pl -crosscompiling``
928 to stop the test harness attempting to check that the programs can
929 be run. You can use ``./gmxtest.pl -mpirun srun`` if your command to
930 run an MPI program is called ``srun``.
932 The ``make check`` target also runs integration-style tests that may run
933 with MPI if ``GMX_MPI=ON`` was set. To make these work with various possible
934 MPI libraries, you may need to
935 set the CMake variables ``MPIEXEC``, ``MPIEXEC_NUMPROC_FLAG``,
936 ``MPIEXEC_PREFLAGS`` and ``MPIEXEC_POSTFLAGS`` so that
937 ``mdrun-mpi-test_mpi`` would run on multiple ranks via the shell command
941     ${MPIEXEC} ${MPIEXEC_NUMPROC_FLAG} ${NUMPROC} ${MPIEXEC_PREFLAGS} \
942           mdrun-mpi-test_mpi ${MPIEXEC_POSTFLAGS} -otherflags
944 A typical example for SLURM is
948      cmake .. -DGMX_MPI=on -DMPIEXEC=srun -DMPIEXEC_NUMPROC_FLAG=-n -DMPIEXEC_PREFLAGS= -DMPIEXEC_POSTFLAGS=
951 Testing |Gromacs| for performance
952 ---------------------------------
953 We are still working on a set of benchmark systems for testing
954 the performance of |Gromacs|. Until that is ready, we recommend that
955 you try a few different parallelization options, and experiment with
956 tools such as ``gmx tune_pme``.
958 Having difficulty?
959 ------------------
960 You are not alone - this can be a complex task! If you encounter a
961 problem with installing |Gromacs|, then there are a number of
962 locations where you can find assistance. It is recommended that you
963 follow these steps to find the solution:
965 1. Read the installation instructions again, taking note that you
966    have followed each and every step correctly.
968 2. Search the |Gromacs| webpage_ and users emailing list for information
969    on the error. Adding
970    ``site:https://mailman-1.sys.kth.se/pipermail/gromacs.org_gmx-users``
971    to a Google search may help filter better results.
973 3. Search the internet using a search engine such as Google.
975 4. Post to the |Gromacs| users emailing list gmx-users for
976    assistance. Be sure to give a full description of what you have
977    done and why you think it did not work. Give details about the
978    system on which you are installing.  Copy and paste your command
979    line and as much of the output as you think might be relevant -
980    certainly from the first indication of a problem. In particular,
981    please try to include at least the header from the mdrun logfile,
982    and preferably the entire file.  People who might volunteer to help
983    you do not have time to ask you interactive detailed follow-up
984    questions, so you will get an answer faster if you provide as much
985    information as you think could possibly help. High quality bug
986    reports tend to receive rapid high quality answers.
988 Special instructions for some platforms
989 =======================================
991 Building on Windows
992 -------------------
993 Building on Windows using native compilers is rather similar to
994 building on Unix, so please start by reading the above. Then, download
995 and unpack the |Gromacs| source archive. Make a folder in which to do
996 the out-of-source build of |Gromacs|. For example, make it within the
997 folder unpacked from the source archive, and call it ``build-gromacs``.
999 For CMake, you can either use the graphical user interface provided on
1000 Windows, or you can use a command line shell with instructions similar
1001 to the UNIX ones above. If you open a shell from within your IDE
1002 (e.g. Microsoft Visual Studio), it will configure the environment for
1003 you, but you might need to tweak this in order to get either a 32-bit
1004 or 64-bit build environment. The latter provides the fastest
1005 executable. If you use a normal Windows command shell, then you will
1006 need to either set up the environment to find your compilers and
1007 libraries yourself, or run the ``vcvarsall.bat`` batch script provided
1008 by MSVC (just like sourcing a bash script under Unix).
1010 With the graphical user interface, you will be asked about what
1011 compilers to use at the initial configuration stage, and if you use
1012 the command line they can be set in a similar way as under UNIX.
1014 Unfortunately ``-DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON`` (see `Using FFTW`_) does not
1015 work on Windows, because there is no supported way to build FFTW on
1016 Windows. You can either build FFTW some other way (e.g. MinGW), or
1017 use the built-in fftpack (which may be slow), or `using MKL`_.
1019 For the build, you can either load the generated solutions file into
1020 e.g. Visual Studio, or use the command line with ``cmake --build`` so
1021 the right tools get used.
1023 Building on Cray
1024 ----------------
1025 |Gromacs| builds mostly out of the box on modern Cray machines, but
1026 you may need to specify the use of static binaries with
1027 ``-DGMX_BUILD_SHARED_EXE=off``, and you may need to set the F77
1028 environmental variable to ``ftn`` when compiling FFTW.
1030 Building on BlueGene
1031 --------------------
1033 BlueGene/Q
1034 ^^^^^^^^^^
1035 There is currently native acceleration on this platform for the Verlet
1036 cut-off scheme. There are no plans to provide accelerated kernels for
1037 the group cut-off scheme, but the default plain C kernels will work
1038 (slowly).
1040 Only the bgclang compiler is supported, because it is the only
1041 availble C++11 compiler. Only static linking is supported.
1043 Computation on BlueGene floating-point units is always done in
1044 double-precision. However, mixed-precision builds of |Gromacs| are still
1045 normal and encouraged since they use cache more efficiently.
1047 You need to arrange for FFTW to be installed correctly, following the
1048 above instructions. You may prefer to configure FFTW with
1049 ``--disable-fortran`` to avoid complications.
1051 MPI wrapper compilers should be used for compiling and linking. The
1052 MPI wrapper compilers can make it awkward to
1053 attempt to use IBM's optimized BLAS/LAPACK called ESSL (see the
1054 section on `linear algebra libraries`_. Since mdrun is the only part
1055 of |Gromacs| that should normally run on the compute nodes, and there is
1056 nearly no need for linear algebra support for mdrun, it is recommended
1057 to use the |Gromacs| built-in linear algebra routines - this is never
1058 a problem for normal simulations.
1060 The recommended configuration is to use
1064     cmake .. -DCMAKE_C_COMPILER=mpicc \
1065              -DCMAKE_CXX_COMPILER=mpicxx \
1066              -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Platform/BlueGeneQ-static-bgclang-CXX.cmake \
1067              -DCMAKE_PREFIX_PATH=/your/fftw/installation/prefix \
1068              -DGMX_MPI=ON \
1069              -DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON
1070     make
1071     make install
1073 which will build a statically-linked MPI-enabled mdrun for the compute
1074 nodes. Otherwise, |Gromacs| default configuration
1075 behaviour applies.
1077 It is possible to configure and make the remaining |Gromacs| tools with
1078 the compute-node toolchain, but as none of those tools are MPI-aware,
1079 this would not normally
1080 be useful. Instead, users should plan to run these on the login node,
1081 and perform a separate |Gromacs| installation for that, using the login
1082 node's toolchain - not the above platform file, or any other
1083 compute-node toolchain. This may require requesting an up-to-date
1084 gcc or clang toolchain for the front end.
1086 Note that only the MPI build is available for the compute-node
1087 toolchains. The |Gromacs| thread-MPI or no-MPI builds are not useful at
1088 all on BlueGene/Q.
1090 BlueGene/P
1091 ^^^^^^^^^^
1092 There is currently no SIMD support on this platform and no plans to
1093 add it. The default plain C kernels will work if there is a C++11
1094 compiler for this platform.
1096 Fujitsu PRIMEHPC
1097 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1098 This is the architecture of the K computer, which uses Fujitsu
1099 Sparc64VIIIfx chips. On this platform, |Gromacs| has
1100 accelerated group kernels using the HPC-ACE instructions, no
1101 accelerated Verlet kernels, and a custom build toolchain. Since this
1102 particular chip only does double precision SIMD, the default setup
1103 is to build |Gromacs| in double. Since most users only need single, we have added
1104 an option GMX_RELAXED_DOUBLE_PRECISION to accept single precision square root
1105 accuracy in the group kernels; unless you know that you really need 15 digits
1106 of accuracy in each individual force, we strongly recommend you use this. Note
1107 that all summation and other operations are still done in double.
1109 The recommended configuration is to use
1113     cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Toolchain-Fujitsu-Sparc64-mpi.cmake \
1114              -DCMAKE_PREFIX_PATH=/your/fftw/installation/prefix \
1115              -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/where/gromacs/should/be/installed \
1116              -DGMX_MPI=ON \
1117              -DGMX_BUILD_MDRUN_ONLY=ON \
1118              -DGMX_RELAXED_DOUBLE_PRECISION=ON
1119     make
1120     make install
1122 Intel Xeon Phi
1123 ^^^^^^^^^^^^^^
1124 |Gromacs| has preliminary support for Intel Xeon Phi. Only symmetric
1125 (aka native) mode is supported on Knights Corner, and it has so far
1126 not been optimized to the same level as other architectures. The
1127 performance depends among other factors on the system size, and for
1128 now the performance might not be faster than CPUs. Building for Xeon
1129 Phi works almost as any other Unix. See the instructions above for
1130 details. The recommended configuration is
1134     cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=Platform/XeonPhi
1135     make
1136     make install
1138 Tested platforms
1139 ================
1140 While it is our best belief that |Gromacs| will build and run pretty
1141 much everywhere, it is important that we tell you where we really know
1142 it works because we have tested it. We do test on Linux, Windows, and
1143 Mac with a range of compilers and libraries for a range of our
1144 configuration options. Every commit in our git source code repository
1145 is currently tested on x86 with gcc versions ranging from 4.6 through
1146 5.2, and versions 16 of the Intel compiler as well as Clang
1147 version 3.4 through 3.8. For this, we use a variety of GNU/Linux
1148 flavors and versions as well as recent versions of Windows. Under
1149 Windows, we test both MSVC 2015 and version 16 of the Intel compiler.
1150 For details, you can
1151 have a look at the `continuous integration server used by GROMACS`_,
1152 which runs Jenkins_.
1154 We test irregularly on ARM v7, ARM v8, BlueGene/Q, Cray, Fujitsu
1155 PRIMEHPC, Power8, Google Native Client and other environments, and
1156 with other compilers and compiler versions, too.