GROMACS 原生 Windows 版编译安装步骤（支持 GPU 加速）

以下是 GROMACS 原生 Windows 版的编译安装方法，包括 GPU 加速支持。

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1. 准备环境

所需工具

1. CMake（用于生成构建系统文件）
   • 下载地址: CMake 官网
2. MSVC（Microsoft Visual Studio Community 2022）
   • 下载地址: Visual Studio 官网
   • 安装时选择以下工作负载：
     • “Desktop Development with C++”
3. NVIDIA CUDA Toolkit（用于 GPU 加速）
   • 下载地址: CUDA Toolkit 官网
4. Git（用于下载 GROMACS 源码）
   • 下载地址: Git 官网
5. Python 3（可选，用于测试和工具）
   • 下载地址: Python 官网

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2. 下载 GROMACS 源代码

方法一：从官网下载压缩包

• GROMACS 下载页面
• 下载最新版本的源码并解压。

方法二：通过 Git 克隆

git clone https://gitlab.com/gromacs/gromacs.git

cd gromacs

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3. 配置编译环境

1. 打开 x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022：
   • 从 “开始菜单” 中找到 “x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022” 并打开。
2. 确保 CUDA 环境变量已正确加载：
   • 执行以下命令，检查 nvcc 是否可用：

     nvcc --version
     

   • 如果未找到 nvcc，请将 CUDA 的 bin 路径添加到系统环境变量 PATH 中。

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4. 使用 CMake 配置项目

1. 创建构建目录：

   mkdir build
   
   cd build
   

2. 使用 CMake 配置项目：

   cmake .. -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 ^
    -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON ^
    -DGMX_GPU=CUDA ^
    -DGMX_MPI=OFF ^
    -DGMX_DOUBLE=OFF ^
    -DGMX_FFT_LIBRARY=fftw3 ^
    -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="C:/gromacs"
   

参数说明

• -G "Visual Studio 17 2022"：指定使用 Visual Studio 2022 编译器。
• -A x64：目标架构为 64 位。
• -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON：让 GROMACS 构建自身所需的 FFTW 库。
• -DGMX_GPU=CUDA：启用 GPU 加速（CUDA）。
• -DGMX_MPI=OFF：禁用 MPI（如果需要 MPI，需额外安装相关库并启用）。
• -DGMX_DOUBLE=OFF：禁用双精度计算（默认）。
• -DGMX_FFT_LIBRARY=fftw3：指定使用 FFTW 库。
• -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="C:/gromacs"：安装路径设置为 C:/gromacs。

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5. 编译和安装

1. 打开生成的 GROMACS 解决方案文件：

   start gromacs.sln
   

2. 在 Visual Studio 中：
   • 选择顶部菜单栏中的 Release 模式。
   • 选择 Build > Build Solution（或按 Ctrl+Shift+B）。
3. 安装 GROMACS：
   在 Visual Studio Developer Command Prompt 中运行以下命令：

   cmake --install . --config Release
   

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6. 配置环境变量

1. 将安装目录下的 bin 路径添加到系统环境变量 PATH 中，例如：

   C:\gromacs\bin
   

2. 测试 GROMACS 是否安装成功：
   打开新的终端，运行以下命令：

   gmx --version
   

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7. 测试 GPU 加速

1. 验证是否正确检测到 GPU：

   gmx mdrun -gpu_id 0
   

2. 如果检测到 GPU，你将看到 CUDA 设备的信息出现在输出中。

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常见问题排查

1. CUDA toolkit 不匹配

• 确保你的 NVIDIA 驱动版本与 CUDA toolkit 兼容。
• 检查 CUDA 版本是否与 GROMACS 兼容。

2. FFTW 库编译失败

• 确保使用 -DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON，否则需要手动安装 FFTW。

3. 未检测到 GPU

• 确保 GPU 驱动安装正确。
• 使用 nvidia-smi 检查 GPU 是否正常工作。

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通过以上步骤，你可以成功在 Windows 上编译安装 GROMACS，并启用 GPU 加速。如果遇到问题，请参考 GROMACS 官方文档 或寻求社区支持。

太过繁琐本人未尝试，如有问题请评论讨论

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