Tool：VTune Profiler
Object: Lammps

其他工具:
perf, gperftools (CPU profiler)
Nsight Systems (CPU/GPU profiler)

目的

利用Profiler可以分析程式執行效率、硬體利用率，或是代碼個區段運行時間分析。

前置作業

1. basic:

sudo apt update
sudo apt install -y cmake build-essential git mpi-default-bin mpi-default-dev

2. Lammps:

git clone https://github.com/lammps/lammps.git
cd lammps
mkdir build && cd build
cmake ../cmake -D BUILD_MPI=on
make -j$(nproc)

3. Intel Vtune profiler:

wget https://registrationcenter-download.intel.com/akdlm/IRC_NAS/740981cd-e6af-4eb6-b147-c7912fadfb84/intel-vtune-2025.3.0.18.sh
sudo sh ./intel-vtune-2025.3.0.18.sh
source /opt/intel/oneapi/setvars.sh

4. OpenMP

export OMP_NUM_THREADS=$(nproc)

分析

1. Hotspot:
   分析各段程式占用CPU的時間多寡，可以用來找出最耗時的區段以利後續優化。

   e.g. Lammps/examples/in.melt
   

   

cd ~/lammps/build
vtune -collect hotspots -result-dir vtune.result ./lmp -in ../examples/melt/in.melt

(1) 利用mpi跑測試程式，比較兩者運行效率

vtune -collect hotspots mpirun -np $(nproc) ./lmp -in ./in.melt 

上圖為vtune -collect hotspots ./lmp -in ./in.melt 測試結果(未使用mpirun)

上圖為vtune -collect hotspots mpirun -np 4 ./lmp -in ./in.melt 測試結果(使用mpirun)

接下來的研究方向:

1. 分子數或問題參數的差異分析與比較(附圖)
2. 更多的分析output項目認識
3. GUI可以幫助PPT製作