GROMACS

GROMACS adalah package berkecepatan tinggi untuk komputasi dinamika molekular baik untuk biokimia (seperti protein, lipids) maupun non-biokimia (seperti polimer).

Modul GROMACS

Berikut adalah detail versi GROMACS yang tersedia secara global di ALELEON Supercomputer:

Modul GROMACS versi CPU
Versi	Nama modul software	Dukungan hardware
Versi	Nama modul software	CPU	GPU	OMP Threading	MPI multi-node
2021.1	gromacs/2021.1-GCC10-MKL	V	-	-	V

Modul GROMACS versi CPU dan GPU
Versi	Nama modul software	Dukungan hardware
Versi	Nama modul software	CPU	GPU	OMP Threading	MPI multi-node
2022.4	gromacs/2022.4-GCC11.3-AOCL4.0-CUDA11.8	V	V	V	V

Hubungi tim admin melalui email support@efisonlt.com untuk permintaan instalasi versi lain.

Info Menjalankan GROMACS dengan Akselerasi GPU

ALELEON Supercomputer menyediakan GROMACS yang dapat berjalan dengan akselerasi GPU. Beberapa hal perlu menjadi pertimbangan user:

Akselerasi GPU bukan jaminan peningkatan performa pada semua jenis input dan parameter.
- User harap menguji dengan nsteps kecil untuk mengetahui peningkatan performa pada akselerasi GPU.

Biasanya GROMACS mdrun tidak memerlukan parameter tambahan untuk akselerasi GPU.
- Dalam beberapa kasus, optimasi parameter tambahan dapat meningkatkan kecepatan komputasi.
Referensi lanjutan parameter akselerasi GPU (-nb, -bonded, -pme) dapat dipelajari pada tautan berikut:
- Getting good performance from mdrun — GROMACS 2021.1 documentation
- Creating Faster Molecular Dynamics Simulations with GROMACS 2020 | NVIDIA Developer Blog.

Pilihan Menjalankan Komputasi

User dapat memilih metode menjalankan komputasi sesuai keinginan: (klik expand / kembangkan)

Job submission terminal
- Berjalan di compute node melalui manajemen Slurm.
Job submission web EFIRO
- Berjalan di compute node melalui manajemen Slurm via web EFIRO.

Job Submission Terminal

Langkah Job Submission Terminal

1

Login SSH ke ALELEON Supercomputer.

2

Siapkan file komputasi yang dibutuhkan.

User dapat upload / download file dengan software FTP.

3

Buat parameter GROMACS untuk menjalankan komputasi:

1	Aktifkan modul GROMACS yang akan dipakai.. $ module load [nama-modul-GROMACS] Nama modul lihat subbab 'Modul GROMACS' diatas.
2	Gunakan perintah `gmx_mpi` untuk membuat parameter GROMACS. Contoh menggunakan pdb2gmx: $ gmx_mpi pdb2gmx [parameter-input-output]

4A

Buat Submit Script yaitu 'formulir' untuk menjalankan job komputasi.

Nama file bebas dengan format .sh, contoh submit.sh

Contoh template Submit Script, ikuti petunjuk NOTES didalamnya.

Klik expand / kembangkan

Template Submit Script GROMACS versi CPU

#!/bin/bash

# -----------------------------------------------------
# Template SLURM Submit Script
# GROMACS (versi CPU) | rev.080124
# 
# NOTES: 
# 1. Isi bagian yang ditandai 4 garing (////).
# 2. Template ini bersifat referensi.
#    User dapat mengubah bagian yang perlu diubah.
# -----------------------------------------------------

# -----------------------------------------------------
# Alokasi komputasi SBATCH, input, dan module
# -----------------------------------------------------

# Alokasi jumlah core thread CPU
#SBATCH --ntasks=////

# Alokasi jumlah memori RAM (satuan GB)
#SBATCH --mem=////GB

# Alokasi limit waktu menjalankan job
# Format HH:MM:SS atau D-HH:MM:SS
#SBATCH --time=////

# Definisi file untuk menampung output terminal program
#SBATCH --output=result-%j.txt

# Definisi file untuk menampung output error log    
#SBATCH --error=error-%j.txt 

# Parameter input dan output untuk GROMACS
GROMACS_PARAMETER="////"

# Memuat modul software GROMACS versi CPU
# Daftar modul lihat subbab "Modul GROMACS" di atas 
module load gromacs////

# ----------------------------------------------------
# Script jalannya program
# ----------------------------------------------------

# Perintah menjakankan GROMACS
mpirun -np ${SLURM_NTASKS} gmx_mpi mdrun ${GROMACS_PARAMETER}

Template Submit Script GROMACS versi GPU

#!/bin/bash

# --------------------------------------------------------
# Template SLURM Submit Script
# GROMACS (dengan akselerasi 1 GPU) | rev.180724
# 
# NOTES: 
# 1. Isi bagian yang ditandai 4 garing (////).
# 2. Template ini bersifat referensi.
#    User dapat mengubah bagian yang perlu diubah.
# 3. Rekomendasi performa optimal:
# --------------------------------------------------------
# | gpus | ntasks | cpus-per-task | mem  | rate          |
# | ------------------------------------------------------
# | 1    | 8      | 8             | 16GB | 64cch+1gh/jam |
# | 2    | 8      | 4             | 16GB | 32cch+2gh/jam |
# --------------------------------------------------------
#    (saran diatas tidak wajib dijalankan)
# --------------------------------------------------------

# -----------------------------------------------------
# Alokasi komputasi SBATCH, input, dan module
# -----------------------------------------------------

# Menggunakan partisi compute node GPU
#SBATCH --partition=ampere

# Alokasi jumlah core thread CPU
#SBATCH --ntasks=////

# Alokasi jumlah thread OMP per task MPI
#SBATCH --cpus-per-task=////

# Alokasi jumlah GPU
#SBATCH --gpus=////

# Alokasi jumlah memori RAM (satuan GB)
#SBATCH --mem=////

# Alokasi limit waktu menjalankan job
# Format HH:MM:SS atau D-HH:MM:SS
#SBATCH --time=////

# Definisi file untuk menampung output terminal program
#SBATCH --output=result-%j.txt

# Definisi file untuk menampung output error log    
#SBATCH --error=error-%j.txt 

# Parameter input dan output untuk GROMACS
GROMACS_PARAMETER="////"

# Memuat modul software GROMACS versi GPU
# Daftar modul lihat subbab "Modul GROMACS" di atas 
module load gromacs////

# ----------------------------------------------------
# Script jalannya program
# ----------------------------------------------------

# Threading OMP
export OMP_NUM_THREADS=${SLURM_CPUS_PER_TASK}

# Perintah menjalankan GROMACS 1 GPU dan multiple GPU
if [ $SLURM_GPUS -eq 1 ]
then
	echo "Terdeteksi running GROMACS dengan 1 GPU"
	gmx_mdi mdrun ${GROMACS_PARAMETER}

elif [ $SLURM_GPUS -gt 1 ]
then
	echo "Terdeteksi running GROMACS dengan $SLURM_GPUS GPU"

	# Unset UCX supaya MPI berjalan di NVIDIA
	unset UCX_TLS
	unset UCX_NET_DEVICES

	mpirun -np $SLURM_GPUS gmx_mpi mdrun ${GROMACS_PARAMETER}

Info script lebih detail lihat Submit Script ALELEON Supercomputer.

Untuk SBATCH notifikasi email status jalannya job lihat Slurm Jojo.

4B

SBATCH komputasi (ntasks, mem, time, dll) mempunyai limit berdasarkan:

Sisa Core Hour user dan Fair Usage Limit.
Spesifikasi sistem dan software komputasi.

Untuk melihat limit, jalankan perintah berikut:

$ slimit-gromacs

5

Jalankan job komputasi dengan perintah:

$ sbatch [nama-submit-script]

Contoh:
$ sbatch submit.sh

6

User dapat melihat status jalannya job dengan perintah:

$ squeue -ul $USER

Kolom ST atau STATE menunjukkan status jalannya job.
STATE	Penjelasan
R (RUN)	Job berjalan
PD (PENDING)	Job tertahan, lihat NODELIST(REASON)
CG (COMPLETING)	Job selesai dan dalam proses clean-up
CA (CANCELED)	Job dibatalkan user
PR (PREEMPETED)	Job dibatalkan admin, alasan dikabarkan via email
S (SUSPENDED)	Job ditahan admin, alasan dikabarkan via email

7

Apabila user ingin menghentikan job yang berjalan, jalankan perintah:

$ scancel [job-ID]

Job ID ada pada squeue diatas.
contoh membatalkan job ID 231:
$ scancel 231

Job Submission Web EFIRO

Langkah Job Submission Web EFIRO

1

Login ke web EFIRO ALELEON Supercomputer.

2

Buka pinned apps Job Composer

di homepage EFIRO.

Pilih menu New Job -> From Template

3

Pilih template GROMACS yang diinginkan:

Nama Template	Penjelasan
GROMACS 2021.1 (CPU)	Menjalankan GROMACS 2021.1 pada CPU
GROMACS 2022.4 (CPU)	Menjalankan GROMACS 2022.4 pada CPU
GROMACS 2022.4 (GPU)	Menjalankan GROMACS 2022.4 dengan akselerasi GPU

Kemudian Isi Job Name dan klik Create New Job

4

Siapkan file komputasi dan parameter GROMACS yang dibutuhkan.

Menu Edit Files -> upload / download / edit file
- Untuk upload file tunggal diatas 2GB gunakan software FTP.

Langkah membuat parameter GROMACS
1	Buka menu `Open Terminal`
2	Aktifkan modul GROMACS yang akan dipakai.. $ module load [nama-modul-GROMACS] Nama modul lihat subbab 'Modul GROMACS' diatas.
3	Gunakan perintah `gmx_mpi` untuk membuat parameter GROMACS. Contoh menggunakan pdb2gmx: $ gmx_mpi pdb2gmx [parameter-input-output]

5A

Lengkapi Submit Script melalui tombol Open Editor.

Submit script adalah 'formulir' untuk menjalankan job komputasi.
- Ikuti petunjuk NOTES didalamnya.
Klik Save setiap kali mengubah script.

Info script lebih detail lihat Submit Script ALELEON Supercomputer.
Untuk SBATCH notifikasi email status jalannya job lihat Slurm Jojo.

5B

SBATCH komputasi (ntasks, mem, time, dll) mempunyai limit berdasarkan:

Sisa Core Hour user dan Fair Usage Limit.
Spesifikasi sistem dan software komputasi.

Untuk melihat limit, jalankan perintah berikut melalui Open Terminal:

$ slimit-gromacs

6

Jalankan job dengan klik tombol Submit.

Pantau kolom status yang menjelaskan status jalannya job.
Apabila ingin membatalkan job yang berjalan, klik Stop.

Daftar Status Job (klik expand atau kembangkan)
Status	Arti
Not Submitted	Job belum pernah dijalankan.
Running	Job berjalan.
Queue	Job mengantri dan belum berjalan.
Completed	Job selesai berjalan.
Failed	Job berhenti di tengah jalan, antara error atau di stop user
Melihat alasan queue: Buka app `Active Jobs` di homepage EFIRO. Ubah opsi `Your jobs` untuk melihat status job user saja. Klik simbol > untuk melihat status job pending pada kolom Reason. Arti reason lihat laman Daftar Reason NODELIST ALELEON Supercomputer.

7