GROMACS 2024.2

简介 (Introduction)

GROMACS 是一个通用的高性能分子动力学模拟软件包，主要用于模拟蛋白质、脂质和核酸等生物分子的运动。

本指南旨在验证 GROMACS 2024.2 在 NVIDIA GPU 环境下的安装正确性，并测试 GPU 加速性能（CUDA Offload）。

前置要求 (Prerequisites)

• 软件: GROMACS 2024.2 (已编译 CUDA 支持)
• 硬件: NVIDIA 显卡 (建议安装驱动版本 >= 530.xx)
• 工具: 终端 (Terminal)

1. 准备测试数据 (Preparation)

在运行模拟之前，我们需要构建一个标准的测试系统（纯水盒子）。请在终端依次执行以下命令：

1.1 创建工作目录并生成构象

mkdir -p gpu_test
cd gpu_test

# 生成一个 7x7x7 nm 的水盒子 (约 30,000 原子)
gmx solvate -cs spc216.gro -box 7 7 7 -o conf.gro

# 生成拓扑文件 (提示选择力场时，输入 15 并回车选择 OPLS-AA)
gmx pdb2gmx -f conf.gro -o conf_processed.gro -water spce

1.2 创建模拟参数文件 (grompp.mdp)

复制以下整段代码并执行，生成配置文件：

cat <<EOF > grompp.mdp
integrator              = md
dt                      = 0.002
nsteps                  = 50000      ; 100ps 模拟
nstlog                  = 1000
nstenergy               = 1000
nstxout-compressed      = 1000
cutoff-scheme           = Verlet
nstlist                 = 40         ; 针对 GPU 优化，增加邻居搜索间隔
ns_type                 = grid
pbc                     = xyz
rlist                   = 1.0
coulombtype             = PME        ; 长程静电
rcoulomb                = 1.0
vdwtype                 = Cut-off
rvdw                    = 1.0
tcoupl                  = V-rescale
tc-grps                 = System
tau_t                   = 0.1
ref_t                   = 300
EOF

1.3 生成二进制输入文件 (.tpr)

gmx grompp -f grompp.mdp -c conf.gro -p topol.top -o bench.tpr

2. 运行测试用例 (Running Tests)

让 GROMACS 自动检测硬件并分配任务。用于检查程序是否报错。

gmx mdrun -v -s bench.tpr -deffnm test_auto

3. 实时监控

在模拟运行时，另开一个终端窗口输入：

watch -n 1 nvidia-smi