AI辅助Gromacs-2026 GPU-CUDA 安装

一.Gromacs介绍

GROMACS是一个复杂的分子动力学模拟软件，用于模拟生物大分子的物理运动。

二.Gromacs安装

实机操作：Ubuntu24.04系统(Ubuntu 24.04.3 LTS版本)

安装Gromacs-2026 GPU-CUDA加速版

1.基础软件

安装gromacs提前要有 gcc ， g++ ， python ， cmake，这里我们输入提示词让AI告诉我们具体步骤

Prompt

●●●code
帮助没有 Linux 基础、没有 GROMACS 安装经验的用户，在 Ubuntu 24.04 系统中完成 GROMACS 2026 GPU-CUDA 加速版安装。请你给出下面提示词要求的简洁安装教程：安装前准备   - 操作系统：Ubuntu 24.04   - 需要提前准备的基础软件：gcc、g++、python、cmake   - 每个软件的安装命令   - 如何检查软件是否安装成功   - 提醒用户：命令前可能需要加 sudo

AI回复内容较多，大多数是没有必要的描述和验证，这里我们只看我们需要的部分，以下内容均为ai回复内容+整理出的可直接复制的命令。

1). gcc下载安装

ai提示：

实际操作：

●●●code
sudo apt install -y gcc

2.g++下载安装

ai提示：

实际操作：

●●●code
sudo apt install -y g++

3).python

Ubuntu系统自带python3.8.10,没有的可以安装一下，如果不会判断有没有直接安装即可

ai提示：

实际操作：

●●●code
sudo apt install -y python3 python3-pip python3-venv

4).Cmake

ai提示：

实际操作：

这里无需这么繁琐，可以直接使用最后一条命令（亲测按照ai提示和直接使用最后一条命令均可跑通）

●●●powershell
sudo apt-get install -y cmake

5.检查

ai提示：

实际操作：

●●●code
gcc --versiong++--versionpython3 --versionpip3 --versioncmake --version

2.显卡驱动和CUDA安装

Prompt

●●●code
帮助没有 Linux 基础、没有 GROMACS 安装经验的用户，在 Ubuntu 24.04 系统中完成 GROMACS 2026 GPU-CUDA 加速版安装。请你给出下面提示词要求的简洁安装教程：显卡驱动与 CUDA 安装   - 先用 nvidia-smi 查看显卡驱动和支持的 CUDA 信息   - 说明可以通过“软件与更新 → 附加驱动”更换 NVIDIA 驱动   - 说明 CUDA 需要从 NVIDIA 官网选择合适版本   - 讲清楚 CUDA 环境变量怎么配置   - 说明 ~/.bashrc 是什么，为什么要修改它   - 给出 source ~/.bashrc 的作用   - 用 nvcc -V 验证 CUDA 是否安装成功

1).检查NVIDIA驱动状态

ai提示：

实际操作：

●●●code
nvidia-smi

如果出现上面的内容（红色标记处不一定非要相同），就说明NVIDIA驱动已经装好了，否则按照下面步骤进行安装。

2).安装显卡驱动

ai提示：

实际操作：

Ubuntu24.04安装之后已经有显卡驱动，如果版本较旧或者说没有显卡驱动，需要更改或安装。

在左下角显示应用程序中选择 “软件与更新”

“附加驱动” 更改为合适的驱动版本，这里我是手动安装好了，新手建议以下面这种方式安装（驱动版本根据第二章第一节显示的Driver Version为准）。

另可以下载显卡驱动手动安装

参考:

https://blog.csdn.net/wf19930209/article/details/81877822

3).CUDA安装

ai提示：

实际操作

首先根据第二章第一节显示的CUDA Version选择相应的CUDA版本

去Nvidia官网下载cuda安装包：https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive

本人选择deb安装方式

依次输入官网上给命令即可

配置环境变量

输入命令打开文件

●●●powershell
vim ~/.bashrc

在文件最后输入以下语句

export PATH=/usr/local/cuda-13.0/bin${PATH:+:${PATH}}

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/cuda-13.0/lib64${LD_LIBRARY_PATH:+:${LD_LIBRARY_PATH}}

（以上路径以各自安装的CUDA版本和安装路径自行修改）保存

输入以下命令，更新环境变量配置

●●●powershell
source ~/.bashrc

至此CUDA安装完成，输入nvcc -V命令查看CUDA信息

三.Gromacs-2026 GPU-CUDA安装

Prompt

●●●code
帮助没有 Linux 基础、没有 GROMACS 安装经验的用户，在 Ubuntu 24.04 系统中完成 GROMACS 2026 GPU-CUDA 加速版安装。请你给出下面提示词要求的简洁安装教程：下载并编译安装 GROMACS   - 下载 gromacs-2026.2.tar.gz   - 解压   - 创建 build 文件夹   - 使用 cmake 配置安装   - 解释 cmake 命令中几个重要参数的作用：     - DGMX_MPI=ON     - DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON     - DGMX_GPU=CUDA     - CUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR     - CMAKE_INSTALL_PREFIX   - 提醒用户必须把 CUDA 路径和 GROMACS 安装路径改成自己的实际路径   - 编译命令 make -j4   - 测试命令 make check   - 安装命令 sudo make install   - 加载环境变量 source /安装路径/bin/GMXRC

ai提示：

实际操作：

安装 MPI 相关软件

●●●code
sudo apt updatesudo apt install -y openmpi-bin libopenmpi-dev

打开gromacs官网，下载最新版gromacs-2026

https://manual.gromacs.org/documentation/

也可以像我一样通过命令下载

●●●powershell
wget https://ftp.gromacs.org/gromacs/gromacs-2026.2.tar.gz

将tar.gz文件解压

●●●powershell
tar xfz gromacs-2026.2.tar.gz

进入解压后的文件夹

●●●powershell
cd gromacs-2026.2/mkdir buildcd build

在build目录下用cmake进行安装

●●●powershell
cmake .. -DGMX_MPI=ON \-DGMX_BUILD_OWN_FFTW=ON \-DGMX_GPU=CUDA \-DCUDA_TOOLKIT_ROOT_DIR=/usr/local/cuda \-DCUDA_INCLUDE_DIRS=/usr/local/cuda/include \-DCUDA_CUDART_LIBRARY=/usr/local/cuda/lib64 \-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/gromacs/2026.2-cuda # DCMAKE_INSTALL_PREFIX 打算安装到哪就写哪里即可，也可以完全不改

#（以实际CUDA tookit安装路径及版本为准）

●●●powershell
make -j4 # 使用4个线程来编译，根据系统的 CPU 核心数调整这个参数以提高编译速度make checksudo make installsource /usr/local/gromacs/2026.2-cuda/bin/GMXRC

安装完成后输入

●●●powershell
gmx_mpi --version

查看版本信息

若关闭后无法使用此命令则可能是环境变量没有设置

设置环境变量

●●●powershell
vim ~/.bashrc

在文件最后输入以下语句

source /usr/local/gromacs/2026.2-cuda/bin/GMXRC

（以上路径为各自安装的Gromacs路径自行修改）保存

输入以下命令，更新环境变量配置

●●●powershell
source ~/.bashrc

重启终端后就可以输入

●●●powershell
gmx_mpi -version

查看版本信息

或者设置gmx软链接后再使用

●●●code
sudo ln -s /usr/local/gromacs/2026.2-cuda/bin/gmx_mpi /usr/local/gromacs/2026.2-cuda/bin/gmx # 设置一次即长期有效gmx -version

安装Gromacs-gpu-CUDA完成

本人比较过CPU与 GPU加速的运算速度

以Justin1 中 1AKI.pdb为例

NVT NPT 预平衡

仅使用CPU(I7-12700H)运算：2.10h 2.00h

使用GPU加速（NVIDIA-RTX-3060）运算：1min 1min

可能遇到的问题

1. 错误一

●●●powershell
CMake Error at CMakeLists.txt:34 (cmake_minimum_required):  CMake 3.18.4 or higher is required.  You are running version 3.16.3-- Configuring incomplete, errors occurred!

原因：

CMAKE版本太低

解决方法：

1.卸载旧版本CMake：

●●●powershell
sudo apt remove cmake

2.添加Kitware的APT仓库并安装最新版本：

●●●powershell
sudo apt updatesudo apt install -y software-properties-common lsb-release wgetwget -O - https://apt.kitware.com/keys/kitware-archive-latest.asc | sudo apt-key add -sudo apt-add-repository 'deb https://apt.kitware.com/ubuntu/ focal main'sudo apt updatesudo apt install cmake

2.错误二

●●●powershell
-- Looking for memalign-- Looking for memalign - not found-- MPI is not compatible with thread-MPI. Disabling thread-MPI.-- Checking for module 'mpi-cxx'--   No package 'mpi-cxx' found-- Could NOT find MPI_CXX (missing: MPI_CXX_LIB_NAMES MPI_CXX_HEADER_DIR MPI_CXX_WORKS) -- Could NOT find MPI (missing: MPI_CXX_FOUND CXX) CMake Error at cmake/gmxManageMPI.cmake:87 (message):  MPI support requested, but no suitable MPI compiler found.  Either set the  MPI_CXX_COMPILER to the MPI compiler wrapper (often called mpicxx or  mpic++), set CMAKE_CXX_COMPILER to a default-MPI-enabled compiler, or set  the variables reported missing for MPI_CXX above.Call Stack (most recent call first):  CMakeLists.txt:550 (include)

原因：

目配置中启用了MPI（消息传递接口）支持，但CMake无法找到合适的MPI编译器。具体来说，MPI_CXX_COMPILER没有正确设置，系统找不到mpicxx或mpic++等MPI编译器。

解决方法：

●●●powershell
sudo apt updatesudo apt install -y openmpi-bin openmpi-common libopenmpi-dev

3. 错误三

●●●powershell
74% tests passed, 23 tests failed out of 89Label Time Summary:GTest              = 221.64 sec*proc (87 tests)IntegrationTest    = 177.48 sec*proc (30 tests)MpiTest            =   0.58 sec*proc (23 tests)QuickGpuTest       =  53.97 sec*proc (20 tests)SlowGpuTest        = 124.45 sec*proc (14 tests)SlowTest           =  19.55 sec*proc (13 tests)UnitTest           =  24.60 sec*proc (44 tests)Total Test time (real) = 135.57 secThe following tests FAILED:2 - GmxapiMpiTests (Failed)4 - GmxapiInternalsMpiTests (Failed)14 - TestUtilsMpiUnitTests (Failed)16 - UtilityMpiUnitTests (Failed)28 - DomDecMpiTests (Failed)35 - MdrunUtilityMpiUnitTests (Failed)66 - MdrunTestsOneRank (Failed)67 - MdrunTestsTwoRanks (Failed)69 - Minimize1RankTests (Failed)70 - Minimize2RankTests (Failed)73 - MdrunMpiTests (Failed)74 - MdrunMultiSimTests (Failed)75 - MdrunMultiSimReplexTests (Failed)76 - MdrunMultiSimReplexEquivalenceTests (Failed)77 - MdrunMpi1RankPmeTests (Failed)78 - MdrunMpi2RankPmeTests (Failed)79 - MdrunCoordinationBasicTests1Rank (Failed)80 - MdrunCoordinationBasicTests2Ranks (Failed)81 - MdrunCoordinationCouplingTests1Rank (Failed)82 - MdrunCoordinationCouplingTests2Ranks (Failed)83 - MdrunCoordinationConstraintsTests1Rank (Failed)84 - MdrunCoordinationConstraintsTests2Ranks (Failed)89 - MdrunVirtualSiteTests (Failed)

原因：MPI 执行失败的原因是由于你正在以 root 用户身份运行测试，mpiexec（MPI执行器）默认不允许以 root 身份运行，出于安全考虑这是 Open MPI 的默认行为。

解决方法：

1.以非 root 用户运行

●●●powershell
如果你是 root 用户，先创建或切换到普通用户su - your_non_root_user

2.允许 root 用户运行 MPI

如果你确实需要以 root 用户身份运行（不推荐，但如果你无法使用非 root 用户），你可以通过以下方式绕过限制。

●●●powershell
export OMPI_ALLOW_RUN_AS_ROOT=1 # 表示你想允许以 root 用户运行。export OMPI_ALLOW_RUN_AS_ROOT_CONFIRM=1 # 确认你已经了解并愿意承担这样做的风险。

或者，在 mpiexec 命令中使用 --allow-run-as-root 选项：

●●●powershell
mpiexec --allow-run-as-root ...

然后再make check 就可以了

4.错误四

●●●powershell
zf@zf:~$ gmx --versionCommand 'gmx' not found, but can be installed with:sudo apt install gromacs

原因：没有gmx可执行文件

解决方法：

1.先用命令echo $PATH查看环境变量中是否存在gromacs的正确路径

2.检查gromacs的bin目录是否有gmx

3.没有gmx但是有gmx_mpi,这意味着 GROMACS 已经正确安装并可以使用。gmx 可能是一个符号链接或别名，而不是一个单独的可执行文件。

如果你希望使用 gmx 而不是 gmx_mpi，可以创建一个符号链接。运行以下命令：

●●●powershell
ln -s /usr/local/gromacs/2026.2-cuda/bin/gmx_mpi /usr/local/gromacs/2026.2-cuda/bin/gmx

或者你忽略上面的链接步骤直接用 gmx_mpi -version命令