NAMD¶

简介¶

NAMD (Nanoscale Molecular Dynamics) 是一个高性能并行分子动力学模拟软件，广泛用于模拟生物大分子的运动，如蛋白质、核酸和膜。它的设计目标是能够处理非常大的系统，并且支持多种计算平台，从桌面工作站到超级计算机。NAMD 通常与 VMD (Visual Molecular Dynamics) 配合使用，用于前处理和可视化模拟结果。

可用的版本¶

版本	构建方式	集群	模块名
3.0b6	源码	Pi 2.0	namd/3.0b6-gcc-11.2.0
3.0b6	源码	思源一号	namd/3.0b6-gcc-11.2.0
3.0b6	源码	ARM	namd/3.0b6-gcc-10.3.1-openmpi

作业脚本示例¶

思源一号¶

#!/bin/bash

#SBATCH --job-name=namd
#SBATCH --partition=64c512g
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=64
#SBATCH --exclusive
#SBATCH --output=%j.out
#SBATCH --error=%j.err

module purge
module load namd/3.0b6-gcc-11.2.0

mpirun -np $SLURM_NPROCS namd3 apoa1.namd

Pi 2.0¶

#!/bin/bash

#SBATCH --job-name=namd
#SBATCH --partition=cpu
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=40
#SBATCH --exclusive
#SBATCH --output=%j.out
#SBATCH --error=%j.err

module purge
module load namd/3.0b6-gcc-11.2.0

mpirun -np $SLURM_NPROCS namd3 apoa1.namd

ARM¶

#!/bin/bash

#SBATCH --job-name=namd
#SBATCH --partition=arm128c256g
#SBATCH -N 2
#SBATCH --ntasks-per-node=128
#SBATCH --exclusive
#SBATCH --output=%j.out
#SBATCH --error=%j.err

module purge
module load namd/3.0b6-gcc-10.3.1-openmpi

mpirun -np $SLURM_NPROCS namd3 apoa1.namd

软件使用流程¶

获取算例¶

wget https://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/utilities/apoa1.tar.gz
tar -xvf apoa1.tar.gz
cd apoa1

算例介绍¶

ApoA1 benchmark 是 NAMD 中一个常用的基准测试算例，常用于评估高性能计算平台上 NAMD 的计算性能。这个基准测试模拟了载脂蛋白 A-I (Apolipoprotein A-I, ApoA1) 的分子动力学，ApoA1 是高密度脂蛋白 (HDL) 的主要蛋白质成分，与胆固醇代谢和心血管健康密切相关。

系统组成: ApoA1 benchmark 系统包含 92,224 个原子，模型中包括一个ApoA1蛋白质环绕着 3000 个水分子，以及 120 个脂肪酸分子。这些分子构成了一个水溶液环境中的 HDL 磷脂双分子层。

准备作业脚本，以思源一号为例：¶

#!/bin/bash

#SBATCH --job-name=namd
#SBATCH --partition=64c512g
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=64
#SBATCH --exclusive
#SBATCH --output=%j.out
#SBATCH --error=%j.err

module purge
module load namd/3.0b6-gcc-11.2.0

mpirun -np $SLURM_NPROCS namd3 apoa1.namd

提交作业¶

sbatch run.slurm

查看结果¶

WRITING EXTENDED SYSTEM TO OUTPUT FILE AT STEP 500
WRITING COORDINATES TO OUTPUT FILE AT STEP 500
The last position output (seq=-2) takes 0.170 seconds, 59.409 MB of memory in use
WRITING VELOCITIES TO OUTPUT FILE AT STEP 500
The last velocity output (seq=-2) takes 0.051 seconds, 59.409 MB of memory in use
====================================================

WallClock: 30.385077  CPUTime: 30.385077  Memory: 59.408632 MB
[Partition 0][Node 0] End of program

参考资料¶

NAMD 官网

最后更新: 2024 年 11 月 22 日