Ubuntu下的lammps GPU加速（真的香）

参考

Lammps实现GPU加速，博客界面很好看。

显卡驱动安装（本文默认为英伟达）

- 检查自己的驱动是否安装成功

nvidia-smi

如果安装成功会有如下输出：

如果未安装会有如下结果：

nvidia-smi command not found

- 安装驱动

ubuntu-drivers devices            # 查询所有ubuntu推荐的驱动
sudo ubuntu-drivers autoinstall

手动安装可以部分参考我的另一篇博客：报错解决：Before you can run VMware, several modules must be compiled and …（更換內核）

禁用nouveau driver

nouveau开源驱动，性能很差，基本都禁用它，之前安装Ubuntu系统时，引导文件里就进行了禁用：

sudo vi /etc/modprobe.d/blacklist.conf

最后添加：

blacklist nouveau
options nouveau modeset=0

保存退出后，终端输入：

sudo update-initramfs -u
sudo reboot

reboot之后输入：

lsmod | grep nouveau

无输出代表禁用成功

CUDA Toolkit 安装

上NVIDIA官网进行下载：CUDA Toolkit 10.2 Download，安装流程很详细，但是网速很感人，建议大家翻墙…

安装完cuda之后添加环境变量：

vi .bashrc

export PATH=$PATH:/usr/local/cuda-10.2/bin

之后输入：nvcc -V，就会以下信息：

nvcc: NVIDIA (R) Cuda compiler driver
Copyright (c) 2005-2019 NVIDIA Corporation
Built on Wed_Oct_23_19:24:38_PDT_2019
Cuda compilation tools, release 10.2, V10.2.89

Generic Linux Makefile for CUDA文件配置

进入gpu目录，修改Makefile.linux

cd lammps-3Mar20/lib/gpu
vim Makefile.linux

修改以下信息，符合自己的机子和计算要求即可：

CUDA_HOME = /usr/local/cuda-10.2            #注意版本

# Turing hardware
CUDA_ARCH = -arch=sm_75

CUDA_PRECISION = -D_SINGLE_DOUBLE       #我选的计算过程中的精度

hardware参数可以见维基的介绍CUDA，我的gtx 1660ti对应的Micro-architecture和Compute capability (version)分别为Turing，7.5，所以应该选择sm_75。

之后进行make：

make -f Makefile.linux

如果之后更改Makefile.linux 中的内容之后需要重新编译需要先 make clean 一下：

make -f Makefile.linux clean

Lammps GPU package

cd lammps-3Mar20/src
make package-status             #查阅自己的package安装信息
make yes-gpu                    #添加gpu包
make mpi                        #编译mpi

如果编译过mpi文件，则可以先clean一波：make clean-all，如果还是有问题，可以考虑万能的sudo

测试

官网的例子，还是shear：

cd lammps/lammps-3Mar20/examples/shear

12线程无GPU：

mpirun -np 12 lmp_mpi < in.shear

12线程1GPU：

mpirun -np 12 lmp_mpi -sf gpu -pk gpu 1 -in in.friction

由于是小体系的example，GPU加速效果不是很明显，甚至慢很多，但是跑自己的程序，原子数目一多，GPU加速特别明显！！！！！！！！！！！！大概是五倍以上的速度！！！！

一万多原子，4000步摩擦，12线程无GPU花了3:28s，12线程1GPU只花了37s，真的太香了。

每10秒输出一次显卡状态：

watch -n 10 nvidia-smi