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经 GPU 加速的 GAMESS

立即开始阅读此《GPU-Ready Apps Guide》（GPU-Ready 应用程序指南）。

通用原子分子电子结构系统 (GAMESS) 是一个用于模拟分子量子化学的软件应用程序，可帮助用户计算各种分子性质及其运动状态。

GAMESS 可执行几种通用的计算化学运算，包括哈特里－福克法 (Hartree-Fock)、密度泛函理论 (DFT)、广义价键法 (GVB) 和多组态自洽场法 (MCSCF)。执行过以上自洽场 (SCF) 计算后，GAMESS 可通过组态相互作用 (CI)、二阶微扰理论 (MP2) 和耦合簇 (CC) 理论预估相关性修正。借助量子力学和分子力学，GAMESS 能采用离散有效片段势或连续介质模型（如极化连续介质模型 [PCM]）模拟溶剂效应。GAMESS 还可计算相对论性修正，包括三阶 Douglas-Kroll 标量校正。如需更多信息，请访问 GAMESS 网站。

安装

学术和工业领域用户可免费获取 GAMESS 站点许可，详情请访问许可页面。

您可以选择在裸机上下载源代码并安装 GAMESS，也可从 NVIDIA GPU Cloud 提取并运行 GAMESS 容器。

而在高性能计算 (HPC) 环境中，安装该应用程序颇为困难。借助容器，您无需在系统上先行安装便可运行该应用程序，从而能够在优化性能的同时轻松部署最新版应用程序。

通过容器运行 GAMESS 非常简单，几分钟内即可完成设置。

运行任务

从 NGC 提取 GAMESS 容器后，您可选择以下两种方式来运行。

在分离模式下通过 nvidia-docker 运行命令运行 GAMESS。
在交互模式下启动该容器，并在容器内交互运行 GAMESS 容器。

1.在分离模式下运行 GAMESS

例如，如要在分离模式下运行基准版 RI-MP2 缬氨霉素模拟，请执行以下命令：

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

2.在交互模式下运行 GAMESS

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

请注意，任何模拟均会产生以下输出：

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

完成后，日志文件将被写入 /results/（容器）和当前工作目录 $(pwd)（主机），而且将包含所有模拟数据。

3.使用您自己的输入面板运行模拟

您可将主机上的 /path/to/your_workspace 映射至容器中的 /mnt/workspace，以用作自己的输入面板。如需了解如何使用交互式会话完成此操作，请参阅下方示例：

$ 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

此运行脚本将为您的任务假定以下文件结构：

/path/to/your_workspace

/scratch/

/restart/

/your_input.inp

如要使用自己的数据运行任务，请在运行 rungms 之前前往 /path/to/your_workspace：

$ cd /mnt/your_workspace

$ rungms your_input.inp

基准测试

本节会介绍 GAMESS 容器在 GPU 加速系统上的标准运行性能。