GAMESS MIT GRAFIKPROZESSORBESCHLEUNIGUNG

Anleitung für grafikprozessorfähige Anwendungen lesen und direkt beginnen

GAMESS

General Atomic and Molecular Electronic Structure Systems (GAMESS) ist eine Softwareanwendung zur Simulation von molekularer Quantenchemie, die die Berechnung verschiedener molekularer Eigenschaften und von Molekulardynamik ermöglicht.

Mit GAMESS lassen sich verschiedene allgemeine chemoinformatische Berechnungen durchführen, unter anderem gemäß der Hartree-Fock-Methode, der Dichtefunktionaltheorie (DFT), der generalisierten Valenzbindung (GVB) und dem Multikonfigurations-SCF-Verfahren (MCSCF). Korrelationskorrekturen nach diesen Self-Consistent-Field-Berechnungen lassen sich durch Configuration Interaction (CI), mithilfe der Møller-Plesset-Störungstheorie zweiter Ordnung (MP2) und dem Coupled-Cluster (CC)-Verfahren schätzen. Lösungseffekte lassen sich mithilfe von Quantenmechanik und Molekularmechanik durch diskrete effektive Fragmentpotenziale oder Kontinuummodelle (wie das polarisierbare Kontinuummodell [PCM]) berücksichtigen. Auch relativistische Korrekturen wie die Douglas-Kroll-Skalarterme dritter Ordnung lassen sich berechnen.

Weitere Informationen zu GAMESS finden Sie hier.

Installation

Eine Standortlizenz für GAMESS ist für Nutzer in akademischen Einrichtungen sowie in Unternehmen kostenlos verfügbar. Weitere Informationen finden Sie auf der Lizenzseite.

Sie können den Quellcode herunterladen und GAMESS im Bare-Metal-Verfahren installieren oder den GAMESS-Container aus der NVIDIA GPU Cloud abrufen und ausführen.

Das Installieren von Anwendungen in einer HPC-Umgebung (High Performance Computing) kann eine echte Herausforderung sein. Mit Containern können Sie die Anwendung ausführen, ohne sie im System zu installieren. Sie kann so einfach in der aktuellen Version der Anwendung eingerichtet werden, während die Leistung optimiert wird.

Das Ausführen von GAMESS über Container ist sehr unkompliziert und kann in wenigen Minuten eingerichtet werden.

AUSFÜHRUNG VON AUFGABEN

Sobald Sie den GAMESS-Container aus NGC abgerufen haben, gibt es zwei Möglichkeiten für die Ausführung:

  • Sie führen GAMESS im entkoppelten Modus über den Befehl „nvidia-docker run“ aus.
  • Starten Sie den Container im interaktiven Modus und führen Sie den GAMESS-Container interaktiv innerhalb des Containers aus.

1. Ausführung von GAMESS im entkoppelten Modus

Um beispielsweise die gebenchmarkten RI-MP2 Valinomycin-Simulationen im entkoppelten Modus auszuführen, verwenden Sie folgenden Befehl:

nvidia-docker run -v $(pwd):/results --rm nvcr.io/hpc/gamess:17.09-r2-libcchem -c "cd /workspace/examples && rungms cc-h2co.inp"

2. Ausführung von GAMESS im interaktiven Modus

nvidia-docker run -v $(pwd):/results --rm -it nvcr.io/hpc/gamess:17.09-r2-libcchem
cd /workspace/examples
rungms rimp2-valinomycin.spherical.energy.ccd_cct.inp

Bei jeder Simulation lautet die Ausgabe wie folgt:

$ [Running input $JOB on $NCPUS node(s) with $NGPUS gpu(s)]
$ [Run completed]

Wenn der Vorgang abgeschlossen ist, wird eine Protokolldatei in das Verzeichnis /results/ (Container) und in das bestehende Arbeitsverzeichnis $(pwd) (Host) geschrieben. Alle Simulationsdaten sind dann in der Protokolldatei enthalten.

3. Ausführung von Simulation mit eigenem Input-Deck

Sie können Ihre eigenen Input-Decks angeben, indem Sie /path/to/your_workspace auf Ihrem Hostsystem auf /mnt/workspace im Container abbilden. Unten finden Sie ein Beispiel für diesen Vorgang in einer interaktiven Sitzung:

$ nvidia-docker run -v /path/to/your_workspace:/mnt/workspace -v /path/to/resultsdir:/results --rm -it nvcr.io/hpc/gamess:17.09-r2-libcchem

Das run-script geht für Ihre eigenen Aufträge von der unten angegebenen Dateistruktur aus:

 

/path/to/your_workspace

/scratch/

/restart/

/your_input.inp 

Um einen Auftrag unter Verwendung eigener Daten auszuführen, müssen Sie zu /path/to/your_workspace navigieren, bevor Sie rungms ausführen:

$ cd /mnt/your_workspace

$ rungms your_input.inp

Benchmarks

In diesem Abschnitt ist die typische Leistung eines GAMESS-Containers auf grafikprozessorbeschleunigten Systemen aufgeführt.

tesla-gpu-ready-apps-gamess-pascal-benchmark-chart-625-udt-r4
tesla-gpu-ready-apps-gamess-volta-benchmark-chart-625-udt-r4

EMPFOHLENE SYSTEMKONFIGURATIONEN

Der GAMESS-Container wurde im Hinblick auf Zuverlässigkeit optimiert und getestet, um eine reibungslose Ausführung in den NVIDIA® Pascal- und NVIDIA Volta-gesteuerten Systemen mit NVIDIA CUDA® 9 oder höher sicherzustellen. GAMESS und alle HPC-Anwendungscontainer, die in der NVIDIA GPU Cloud verfügbar sind, können auf den folgenden Systemen ausgeführt werden:

  • Workstation: Mit NVIDIA Titan V und x86-CPU
  • NVIDIA DGX Station
  • NVIDIA DGX-1
  • HPC-Cluster mit Pascal/Volta-Grafikprozessoren, CUDA 9, x86-CPU
  • Cloud: Amazon Web Services

ÜBER NGC ERHALTEN SIE ZUGANG ZU ANWENDUNGSCONTAINERN MIT GRAFIKPROZESSORBESCHLEUNIGUNG.