TRUBA’da Amber Kurulumu

Barbun Hesaplama Kümesinde Kurulum

Amber programını derlemek için ev dizininizde bir klasör oluşturup ilgili klasöre gidiniz ve gerekli kurulum dosyalarını bu klasöre kopyalayınız.

mkdir amber-install
cd amber-install
cp AmberTools22.tar.bz2 Amber22.tar.bz2 amber-install

Sıkıştırılmış arşiv dosyalarını açınız:

tar xvfj AmberTools22.tar.bz2
tar xvfj Amber22.tar.bz2

Arşiv dosyaları amber22_src isimli klasöre açılacaktır.

Not

Amber22.tar.bz2 isimli sıkıştırılmış dosyaya Amber lisansına sahipseniz erşiminiz olacaktır.

Kurulumu barbun kuyruğu için optimize bir şekilde kurmak için terminalden barbun1 kullanıcı arayüzüne (OpenVPN Bağlantısı Hakkında Genel Bilgi) bağlanarak kurulum işlemlerinize başlayabilirsiniz.

Not

CUDA ile kurulum için cuda hesaplama kümelerinden interaktif olarak srun komutu ile rezervsyon yapabilirsiniz. Kurulumu GPU kartı olan CUDA hesaplama küümesinde gerçekleştirmniz gerekmektedir.

srun -A username -p barbun-cuda -N 1 -n 20 –gres=gpu:1 –time=00-02:30:00 –job-name “amber” –pty bash -i

TRUBA sisteminde genel olarak kurulu olan programlar hakkındaki bilgiye

module available

komutu ile ulaşabilirsiniz. Kullanıcınızda yüklenmiş modülleri

module list

komutu ile listeleyebilirsiniz. Herhangi bir çakışma olmaması açısından kurulum işlemlerine başlamadan önce

module purge

komutu ile kullanıcınızda tanımlı olan tüm modül dosyalarını kaldırmanız önerilmektedir.

Barbun hesaplama kümesinde Centos 7.3 işletim sistemi yüklü bulunmaktadır. Amber programı kullanım kitapçığındaki standart CMake prosedürünü izler. Kurulumu CMake ile yapmak için ilgili modülü yükleyiniz:

module load centos7.3/comp/cmake/3.18.0

Not

Aşağıdaki kurulum yönergesi GNU derleyicileri içindir. INTEL veya farklı derleyiciler için Amber kullanıcı dökümanını inceleyebilirsiniz.

Seri Kurulum

Amber programını GNU derleyicileri ile kurmak için programın gereksinimlerini karşılayan, uyumlu olan GCC modülünü yükleyebilirsiniz.

module load centos7.3/comp/gcc/10.4

Kurulum için amber_src dizini altındaki build klasörüne gidiniz.

cd amber_src
cd build

Kuruluma dair gerekli değişiklikleri yapmak için run_cmake komut dosyasını düzenlemeniz gerekmektedir. Çoğu kullanıcının bunu yapması gerekmez. Seri kurulum için herhangi bir değişiklik yapmadan kuruluma devam edeceğiz.

Not

GNU derleyicileri dışında farklı bir derleyici ile kurulum yapılması planlanıyorsa run_cmake komut dosyasında -DCOMPILER parametresi için ilgili derleyici belirtilmelidir.

Kurulumu başlatmak için aşağıdaki komutu terminalden yazınız:

./run_cmake

Tanımladığınız derleyicilerin path’leri listelenecektir ve devamında da gerekli olan (miniconda vb.) kurulum dosyalarını internet üzerinden indirerek kurulum için gerekli ortam hazırlanacaktır. Süreç sorunsuz olarak ilerlediğinde terminalde aşağıdaki ekran görüntüsüne benzer bir çıktı elde edeceksiniz. Burada kuruluma dair ayrıntılar (derleyiciler, kütüphaneler vb.) listelenmektedir. Seri kullanım için kurulum yaptığımızdan ekran görüntüsünde MPI, OpenMP, CUDA gibi parametrelerin OFF durumda olduğunu göreceksiniz.

../../_images/amber-serial.png

İlgili ekran çıktısının sonunda Amber programının nereye kurulacağına dair bilgi ile birlikte sonraki adımda uygulamanız gereken komut bilgileri yer alacaktır:

-- Amber will be installed to /truba/home/username/amber-install/amber22/
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /truba/home/username/amber-install/amber22_src/build

If the cmake build report looks OK, you should now do the following:

make install
source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Consider adding the last line to your login startup script, e.g. ~/.bashrc

Yukarıdaki ekran çıktısında yaptığınız kontrol sonucunda kurulum parametrelerinin doğru olduğunu düşünüyorsanız kurulum adımına geçebilirsiniz:

make install

Bu işlem uzun sürecektir. Kurulum adımı, kurulum dizininizde (/truba/home/username/amber-install/amber22/) bir amber.sh kaynak dosyası oluşturacaktır. Bu dosya, source edildiğinde kabuk (shell) ortamınızı Amber için doğru şekilde kuracaktır:

source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Not

Kaynak dosyasının source edilmesi gerektiğini, çalıştırılmaması gerektiğini unutmayın. Bu komutları oturum açma kaynak dosyanıza (/truba/home/username/.bashrc gibi) ekleyebilirsiniz. İlgili komut Amber’i içeren bir dizi iş akışı için gerekli olan AMBERHOME ortam değişkenini ayarlar.

Seri kurulum sonucunda kurulum dizininizin altında bin klasöründe sander isimli çalıştırılabilir dosya oluşacaktır.

Kurulum tamamlandıktan sonra kontrol etmek amacıyla test adımına geçebilirsiniz.

cd $AMBERHOME
make test.serial

Amber programı için öğretici örneklere programın kendi web sayfasından ulaşabilirsiniz (https://ambermd.org/tutorials/).

Uyarı

Seri olan kod sadece tek çekirdek üzerinde çalışır o nedenle TRUBA sisteminde sadece single kuyruğunda kullanabilirsiniz.

OpenMP ile Kurulum

Kurulum için amber_src dizini altındaki build klasörüne gidiniz.

cd /truba/home/username/amber-install/amber_src
cd build

CMake ve de GNU derleyicileri ile kurulum için öncelikle ilgili modülleri yüklemeniz gerekmektedir:

module purge
module load centos7.3/comp/cmake/3.18.0
module load centos7.3/comp/gcc/10.4

OpenMP ile kurulum için run_cmake komut dosyasında -DOPENMP=TRUE olarak düzenleyip kaydetmeniz gerekmektedir. Bunun için vi, vim, nano, emacs gibi editörleri kullanabilirsiniz.

Uyarı

OMP olan kod, sadece node içerisinde paralellik sağlar. İşinizi tek bir node’a gönderdiğinizde, belirlediğiniz çekirdek sayısına göre (export OMP_NUM_THREADS= ) işleri çekirdeklere dağıtır.

Kurulumu başlatmak için aşağıdaki komutu terminalden yazınız:

./run_cmake

Bu işlem adımı ile birlikte ekranda çıkan bilgilerde öncelikle tanımladığınız derleyicilerin path’leri listelenecektir ve gerekli çevre değişkenleri kontrol edilecektir. Süreç sorunsuz olarak ilerlediğinde terminalde aşağıdaki ekran görüntüsüne benzer bir çıktı elde edeceksiniz. Burada kuruluma dair ayrıntılar (derleyiciler, kütüphaneler, kurulum dizini vb.) listelenmektedir. OpenMP ile kurulum yaptığımızdan ekran görüntüsünde OpenMP parametresinin ON, MPI, CUDA gibi diğer parametrelerin OFF durumda olduğunu göreceksiniz.

../../_images/amber-openmp.png

İlgili ekran çıktısının sonunda Amber programının nereye kurulacağına dair bilgi ile birlikte sonraki adımda uygulamanız gereken komut bilgileri yer alacaktır:

-- Amber will be installed to /truba/home/username/amber-install/amber22/
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /truba/home/username/amber-install/amber22_src/build

If the cmake build report looks OK, you should now do the following:

make install
source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Consider adding the last line to your login startup script, e.g. ~/.bashrc

Yukarıdaki ekran çıktısında yaptığınız kontrol sonucunda kurulum parametrelerinin doğru olduğunu düşünüyorsanız kurulum adımına geçebilirsiniz:

make install

Bu işlem uzun sürecektir. Kurulum adımı, kurulum dizininizde (/truba/home/username/amber-install/amber22/) bir amber.sh kaynak dosyası oluşturacaktır. Bu dosya, source edildiğinde kabuk (shell) ortamınızı Amber için doğru şekilde kuracaktır:

source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Not

Kaynak dosyasının source edilmesi gerektiğini, çalıştırılmaması gerektiğini unutmayın. Bu komutları oturum açma kaynak dosyanıza (/truba/home/username/.bashrc gibi) ekleyebilirsiniz. İlgili komut Amber’i içeren bir dizi iş akışı için gerekli olan AMBERHOME ortam değişkenini ayarlar.

OpenMP ile kurulum sonucunda kurulum dizininizin altında bin klasöründe sander.OMP isimli çalıştırılabilir dosya oluşacaktır.

Kurulum tamamlandıktan sonra kontrol etmek amacıyla test adımına geçebilirsiniz.

cd $AMBERHOME

export OMPI_MCA_btl_openib_allow_ib=1
export OMP_NUM_THREADS=1

make test.openmp

MPI ile Kurulum

MPI, işleri hem node içerisinde hem de nodelar arasında dağıtarak paralelleştirme sağlar. Amber’in paralel (MPI) sürümünü derlemek için aşağıdaki adımları izleyiniz (seri sürümü başarıyla kurduktan sonra).

Kurulum için amber_src dizini altındaki build klasörüne gidiniz.

cd /truba/home/username/amber-install/amber_src
cd build

GNU derleyicileri ve de OpenMPI kütüphanesi ile kurulum için öncelikle ilgili ve de uyumlu modülleri yüklemeniz gerekmektedir:

module purge
module load centos7.3/comp/cmake/3.18.0

module load centos7.3/comp/gcc/10.4
module load centos7.3/lib/openmpi/4.1.4-gcc-10.4

MPI ile kurulum için run_cmake komut dosyasında -DMPI=TRUE olarak düzenleyip kaydetmeniz gerekmektedir. Bunun için vi, vim, nano, emacs gibi editörleri kullanabilirsiniz.

Kurulumu başlatmak için aşağıdaki komutu terminalden yazınız:

./run_cmake

Bu işlem adımı ile birlikte ekranda çıkan bilgilerde öncelikle tanımladığınız derleyicilerin path’leri listelenecektir ve gerekli çevre değişkenleri kontrol edilecektir. Süreç sorunsuz olarak ilerlediğinde terminalde aşağıdaki ekran görüntüsüne benzer bir çıktı elde edeceksiniz. Burada kuruluma dair ayrıntılar (derleyiciler, kütüphaneler, kurulum dizini vb.) listelenmektedir. MPI ile kurulum yaptığımızdan ekran görüntüsünde MPI parametresinin ON, OpenMP, CUDA gibi diğer parametrelerin OFF durumda olduğunu göreceksiniz.

../../_images/amber-mpi.png

İlgili ekran çıktısının sonunda Amber programının nereye kurulacağına dair bilgi ile birlikte sonraki adımda uygulamanız gereken komut bilgileri yer alacaktır:

-- Amber will be installed to /truba/home/username/amber-install/amber22/
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /truba/home/username/amber-install/amber22_src/build

If the cmake build report looks OK, you should now do the following:

make install
source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Consider adding the last line to your login startup script, e.g. ~/.bashrc

Yukarıdaki ekran çıktısında yaptığınız kontrol sonucunda kurulum parametrelerinin doğru olduğunu düşünüyorsanız kurulum adımına geçebilirsiniz:

make install

Bu işlem uzun sürecektir. Kurulum adımı, kurulum dizininizde (/truba/home/username/amber-install/amber22/) bir amber.sh kaynak dosyası oluşturacaktır. Bu dosya, source edildiğinde kabuk (shell) ortamınızı Amber için doğru şekilde kuracaktır:

source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Not

Kaynak dosyasının source edilmesi gerektiğini, çalıştırılmaması gerektiğini unutmayın. Bu komutları oturum açma kaynak dosyanıza (/truba/home/username/.bashrc gibi) ekleyebilirsiniz. İlgili komut Amber’i içeren bir dizi iş akışı için gerekli olan AMBERHOME ortam değişkenini ayarlar.

MPI ile kurulum sonucunda kurulum dizininizin altında (/truba/home/username/amber-install/amber22) bin klasöründe sander.MPI isimli çalıştırılabilir dosya oluşacaktır.

Kurulum tamamlandıktan sonra kontrol etmek amacıyla test adımına geçebilirsiniz.

cd $AMBERHOME

export OMPI_MCA_btl_openib_allow_ib=1
export OMP_NUM_THREADS=1

export DO_PARALLEL="mpirun -np 2"

make test.parallel

CUDA ile Kurulum

CUDA, Nvidia GPU’larında çalışan özel uygulamalar oluşturmak için Nvidia’nın yazılım geliştirme kitidir. Amber öncelikle pmemd.cuda da CUDA’yı kullanır, ancak aynı zamanda AmberTools’daki cpptraj, mdgx, pbsa gibi diğer bazı uygulamaları hızlandırmak için de kullanılır. Mevcut durumda Amber, 7.5 ile 11.x dahil CUDA sürümlerini desteklemektedir (yalnızca 11.2’ye kadar test edilmiştir).

Uyarı

CUDA ile kurulum için cuda hesaplama kümelerinden interaktif olarak srun komutu ile rezervsyon yapabilirsiniz. Kurulumu GPU kartı olan CUDA hesaplama küümesinde gerçekleştirmniz gerekmektedir.

srun -A username -p barbun-cuda -N 1 -n 20 –gres=gpu:1 –time=00-02:30:00 –job-name “amber” –pty bash -i

Kurulum için amber_src dizini altındaki build klasörüne gidiniz.

cd /truba/home/username/amber-install/amber_src
cd build

GNU derleyicileri ve de CUDA ile kurulum için öncelikle ilgili ve de uyumlu modülleri yüklemeniz gerekmektedir:

module purge
module load centos7.3/comp/cmake/3.18.0
module load centos7.3/comp/gcc/10.4
module load centos7.9/lib/cuda/11.1

CUDA dizini aşağıdaki gibi tanımlanmalıdır:

export CUDA_HOME=/truba/sw/centos7.9/lib/cuda/11.1

CUDA ile kurulum için run_cmake komut dosyasında -DCUDA=TRUE ve de kullandığınız CUDA versiyonuna göre CUDA için root klasörünün yolunu (buradaki örnek kurulum için -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/truba/sw/centos7.9/lib/cuda/11.1) ekleyip kaydetmeniz gerekmektedir. Bunun için vi, vim, nano, emacs gibi editörleri kullanabilirsiniz.

Kurulumu başlatmak için aşağıdaki komutu terminalden yazınız:

./run_cmake

Bu işlem adımı ile birlikte ekranda çıkan bilgilerde öncelikle tanımladığınız derleyicilerin path’leri listelenecektir ve gerekli çevre değişkenleri kontrol edilecektir. Süreç sorunsuz olarak ilerlediğinde terminalde aşağıdaki ekran görüntüsüne benzer bir çıktı elde edeceksiniz. Burada kuruluma dair ayrıntılar (derleyiciler, kütüphaneler, kurulum dizini vb.) listelenmektedir. CUDA ile kurulum yaptığımızdan ekran görüntüsünde CUDA parametresinin ON, OpenMP, MPI gibi diğer parametrelerin OFF durumda olduğunu göreceksiniz.

../../_images/amber-cuda.png

İlgili ekran çıktısının sonunda Amber programının nereye kurulacağına dair bilgi ile birlikte sonraki adımda uygulamanız gereken komut bilgileri yer alacaktır:

-- Amber will be installed to /truba/home/username/amber-install/amber22/
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /truba/home/username/amber-install/amber22_src/build

If the cmake build report looks OK, you should now do the following:

make install
source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Consider adding the last line to your login startup script, e.g. ~/.bashrc

Yukarıdaki ekran çıktısında yaptığınız kontrol sonucunda kurulum parametrelerinin doğru olduğunu düşünüyorsanız kurulum adımına geçebilirsiniz:

make install

Bu işlem uzun sürecektir. Kurulum adımı, kurulum dizininizde (/truba/home/username/amber-install/amber22/) bir amber.sh kaynak dosyası oluşturacaktır. Bu dosya, source edildiğinde kabuk (shell) ortamınızı Amber için doğru şekilde kuracaktır:

source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Not

Kaynak dosyasının source edilmesi gerektiğini, çalıştırılmaması gerektiğini unutmayın. Bu komutları oturum açma kaynak dosyanıza (/truba/home/username/.bashrc gibi) ekleyebilirsiniz. İlgili komut Amber’i içeren bir dizi iş akışı için gerekli olan AMBERHOME ortam değişkenini ayarlar.

CUDA ile kurulum sonucunda kurulum dizininizin altında (/truba/home/username/amber-install/amber22) bin klasöründe pmemd.cuda isimli çalıştırılabilir dosya oluşacaktır.

Kurulum tamamlandıktan sonra kontrol etmek amacıyla test adımına geçebilirsiniz.

cd $AMBERHOME
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
make test.cuda.serial

CUDA ve MPI ile Kurulum

CUDA seri kurulumu başarıyla tamamladıktan sonra CUDA ve MPI ile kurulum için run_cmake komut dosyasında -DCUDA=TRUE, -DMPI=TRUE ve de kullandığınız CUDA versiyonuna göre CUDA için root klasörünün yolunu (buradaki örnek kurulum için -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/truba/sw/centos7.9/lib/cuda/11.1) ekleyip kaydetmeniz gerekmektedir. Bunun için vi, vim, nano, emacs gibi editörleri kullanabilirsiniz.

Uyarı

CUDA ile kurulum için cuda hesaplama kümelerinden interaktif olarak srun komutu ile rezervsyon yapabilirsiniz. Kurulumu GPU kartı olan CUDA hesaplama kümesinde gerçekleştirmeniz gerekmektedir.

srun -A username -p barbun-cuda -N 1 -n 20 –gres=gpu:1 –time=00-02:30:00 –job-name “amber” –pty bash -i

Kurulum için amber_src dizini altındaki build klasörüne gidiniz.

cd /truba/home/username/amber-install/amber_src
cd build

GNU derleyicileri, CUDA ve de OpenMPI kütüphanesi ile kurulum için öncelikle ilgili ve de uyumlu modülleri yüklemeniz gerekmektedir:

module purge
module load centos7.3/comp/cmake/3.18.0

module load centos7.3/comp/gcc/10.4
module load centos7.3/lib/openmpi/4.1.4-gcc-10.4
module load centos7.9/lib/cuda/11.1

CUDA dizini aşağıdaki gibi tanımlanmalıdır:

export CUDA_HOME=/truba/sw/centos7.9/lib/cuda/11.1

CUDA ile kurulum için run_cmake komut dosyasında -DCUDA=TRUE ve de kullandığınız CUDA versiyonuna göre CUDA için root klasörünün yolunu (buradaki örnek kurulum için -DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/truba/sw/centos7.9/lib/cuda/11.1) ekleyip kaydetmeniz gerekmektedir. Bunun için vi, vim, nano, emacs gibi editörleri kullanabilirsiniz.

Kurulumu başlatmak için aşağıdaki komutu terminalden yazınız:

./run_cmake

Bu işlem adımı ile birlikte ekranda çıkan bilgilerde öncelikle tanımladığınız derleyicilerin path’leri listelenecektir ve gerekli çevre değişkenleri kontrol edilecektir. Süreç sorunsuz olarak ilerlediğinde terminalde aşağıdaki ekran görüntüsüne benzer bir çıktı elde edeceksiniz. Burada kuruluma dair ayrıntılar (derleyiciler, kütüphaneler, kurulum dizini vb.) listelenmektedir. CUDA ve MPI ile kurulum yaptığımızdan ekran görüntüsünde CUDA ve MPI parametrelerinin ON, OpenMP parametresinin OFF durumda olduğunu göreceksiniz.

../../_images/amber-mpi-cuda.png

İlgili ekran çıktısının sonunda Amber programının nereye kurulacağına dair bilgi ile birlikte sonraki adımda uygulamanız gereken komut bilgileri yer alacaktır:

-- Amber will be installed to /truba/home/username/amber-install/amber22/
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /truba/home/username/amber-install/amber22_src/build

If the cmake build report looks OK, you should now do the following:

make install
source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Consider adding the last line to your login startup script, e.g. ~/.bashrc

Yukarıdaki ekran çıktısında yaptığınız kontrol sonucunda kurulum parametrelerinin doğru olduğunu düşünüyorsanız kurulum adımına geçebilirsiniz:

make install

Bu işlem uzun sürecektir. Kurulum adımı, kurulum dizininizde (/truba/home/username/amber-install/amber22/) bir amber.sh kaynak dosyası oluşturacaktır. Bu dosya, source edildiğinde kabuk (shell) ortamınızı Amber için doğru şekilde kuracaktır:

source /truba/home/username/amber-install/amber22/amber.sh

Not

Kaynak dosyasının source edilmesi gerektiğini, çalıştırılmaması gerektiğini unutmayın. Bu komutları oturum açma kaynak dosyanıza (/truba/home/username/.bashrc gibi) ekleyebilirsiniz. İlgili komut Amber’i içeren bir dizi iş akışı için gerekli olan AMBERHOME ortam değişkenini ayarlar.

CUDA ile kurulum sonucunda kurulum dizininizin altında (/truba/home/username/amber-install/amber22) bin klasöründe pmemd.cuda.MPI isimli çalıştırılabilir dosya oluşacaktır.

Kurulum tamamlandıktan sonra kontrol etmek amacıyla test adımına geçebilirsiniz.

cd $AMBERHOME

export OMPI_MCA_btl_openib_allow_ib=1
export OMP_NUM_THREADS=1

export DO_PARALLEL="mpirun -np 2"

export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0

make test.cuda.parallel