1.安装Lammps

下载安装lammps
https://rpm.lammps.org/windows/64bit/LAMMPS-64bit-latest-MPI.exe

2.安装mpich2

首先参考了以下三个博客：
https://blog.csdn.net/muyangzixue/article/details/112758801
https://blog.csdn.net/weixin_43937568/article/details/84927570
https://blog.csdn.net/linkus_/article/details/92649702

2.1 下载mpich2-1.4.1p1-win-x86-64.msi
链接https://www.mpich.org/static/downloads/1.4.1p1/
首先，确保你是管理员身份登录的电脑，并且该用户登录时设置了密码。检查管理员身份的方法是：右键“我的电脑”—选择“管理”—弹出对话框“计算机管理”—选择本地用户和组—双击“用户”，可以设置密码和管理权限（具体操作百度上有）

2.2以管理员身份安装

这一步是第一个坑。大多数帖子都提到了一定要以管理员身份安装，且win10中无法直接通过右键选择以管理员身份安装.msi文件。

最简单的方法是在左下角win图标上右键，点击命令提示符（管理员），进入msi文件目录（百度win进入特定路径的命令，必备技能），然后输入命令msiexec /package 文件名，我的输入：
msiexec /package mpich2-1.4.1p1-win-x86-64.msi
部分电脑可能需要安装 NET Framework 3.5

2.3 进入安装过程
(第二个坑）在process manager setup页面输入电脑登录密码，点击next。一定要输入电脑登陆密码不要用behappy这个默认短语，这一点很少有人提，但我就是改了这一点后终于成功了；

过程中会弹出安装对话框，接下来的步骤需要选择for everyone选项，不是just for me，设置想要安装的文件夹即可；

2.4 此时需要添加/检查lammps安装目录下的bin文件所在路径和mpich2安装目录下bin文件所在路径到电脑的环境变量中：
具体操作：右键“我的电脑”—选择“属性”——选择“高级系统设置”——“环境变量”——将两个bin文件均复制到系统变量和环境变量的path目录下，如果已经存在，不需要复制，不存在的要新建并添加路径；

2.5 设置完路径以后，到mpich安装目录的bin文件下，以管理员身份运行cmd，分别输入以下命令：
a)smpd -install ，等待smpd安装完成
b)mpiexec -remove ，等待mpich中的注册信息删除，若失败，表明先前没有注册信息，可直接进行下一步；
c)mpiexec -register ，重新注册mpich的使用用户；在执行此命令时，需要你输入用户名，该用户名就是此时cmd命令行前显示的用户名，复制以后粘贴在该命令行回车即可；然后再输入密码。我的如下（用户名就是中括号中的内容DESKTOP-E02E8P9\18204），一定要用后一个名称即这里的18204，即使是中文亦可。
d)mpiexec -validate ，此时应显示(it should return SUCCESS) ，意味着安装成功
e)smpd -status此时会显示 (it should return ‘smpd running on ‘)，意味着smpd在运行。
至此，lammps和mpich均已安装成功。
有时可能需要重启电脑才能使用mpich

2.6 运行并行版lammps
通过cmd命令行进入lammps的安装目录，进入examples目录下，进入meam文件夹，执行命令：
mpiexec -np 8 lmp – in in.meam

数字8表示调用的核数，可以根据电脑配置和需求修改

3.安装CUDA

首先需要安装CUDA，下载网址在此
CUDA Toolkit 10.2 Download
程序检查系统兼容性完成后，点击同意并继续，选择自定义（高级），如下图

点击下一步

去除勾选下图中的三项后点击下一步

去除勾选的三项LAMMPS用不到。硬盘空间够大的同学，也可以勾选
接下来选择安装位置，如果你的电脑C盘有3G以上空闲空间，可使用默认选择（本教程使用默认安装位置，如果改变了安装位置，请记住），点击下一步

接下来程序将会自动安装，安装完成后关闭程序。

3.1修改OpenCL注册表

CUDA安装程序由于不明原因未在注册表中加入信息，所以需要手动修改
！！！注意：非本教程外的注册表内容千万不要修改！！！

首先，打开如下图所示文件夹（C:\Windows\System32\DriverStore\FileRepository），并按修改日期进行排序，挨个打开nvXXX字样文件夹查找有没有nvopencl64.dll文件。

如果有，请记住文件地址，如：

C:\Windows\System32\DriverStore\FileRepository\nvltui.inf_amd64_b91ae94e453c7d06\nvopencl64.dll

！！！加粗字段每个电脑不一样，复制自己电脑的！！！

右键点击屏幕左下角Windows图标打开“运行”（win+r也可以打开），输入regedit，回车

在注册表编辑器中找到此位置HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Khronos\OpenCL\Vendors

（没有OpenCL\Vendors的右键Khronos-新建-项自行建立）

此时界面如下图所示

在右边大窗口空白处右键->新建->DWORD(32位)值，将前边nvopencl64.dll的地址粘贴进去如上图所示（修改此位置的地址请右键->重命名）

按照chiphell论坛用户cannibal2008的说法，英伟达驱动每个版本文件夹名都会改变，所以请在更新显卡驱动后修改此位置的名称。在此感谢cannibal2008提供的修改思路。
找到Win10下Intel/AMD/NVIDIA三家OPENCL共存修复方法了 – 电脑讨论 – Chiphell – 分享与交流用户体验

最后进入HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\WOW6432Node\Khronos\OpenCL\Vendors重复上边的操作，但与上一步有一处不同，这一步是把nvopencl32.dll地址复制进去（上一步地址64改为32即可）

3.2 测试是否成功

进入你的L AMMPS安装位置（串行/并行皆可），进入bin文件夹，按住shift点击右键，选择在此处打开Powershell窗口（win7/win8可能是cmd窗口）
在bin文件夹中运行ocl_get_devices.exe
Powershell打开后，输入cmd回车，再输入ocl_get_devices.exe回车（此处具体看你bin文件夹中该文件的名字，有的可能是ocl_get_devices，则输入ocl_get_devices后回车）

如果显示信息类似下图字样，则证明CUDA安装成功；如果是Found 0 platform(s),则未成功，请仔细重复上边的两个操作。

找到平台
3.3 运行LAMMPS程序进行测试

本例使用LAMMPS安装目录下Benchmarks中的in.eam进行测试
并行代码

mpiexec -np 8 lmp -in in.eam -sf gpu -pk gpu 1

串行代码

lmp -in in.eam -sf gpu -pk gpu 1

运行结束后，如果出现如上图中Device Time Info (average):则证明调用显卡成功

 

#有intel核心显卡的电脑（例如大部分笔记本电脑）未进行测试，可能会有问题。#
Intel核心显卡与Nvidia显卡并存的笔记本已经测试完成，需要在本贴的基础上进行一些操作，详见

Windows环境下LAMMPS使用GPU加速运算（二、笔记本篇）

在Windows环境下显卡运算只能以SINGLE_DOUBLE模式进行运算，无法修改，其运算方式如下

It allows for GPU computations to be performed in single or double precision, or in mixed-mode precision, where pairwise forces are computed in single precision, but accumulated into double-precision force vectors.
不同模式的区别如下，如想要更改模式请使用Linux

# -D_SINGLE_SINGLE # Single precision for all calculations
# -D_DOUBLE_DOUBLE # Double precision for all calculations
# -D_SINGLE_DOUBLE # Accumulation of forces, etc. in double
更多关于GPU加速的信息详见LAMMPS手册

https://lammps.sandia.gov/doc/Speed_gpu.html
​lammps.sandia.gov/doc/Speed_gpu.html

1.修改OpenCL注册表

与单独显电脑不同的是，笔记本有两个显卡，在执行ocl_get_devices.exe时会出现两个平台，一般第一个是核心显卡，第二个才是独立显卡。而LAMMPS无法调用核心显卡运算，会提示Unable to initialize accelerator for use

因为LAMMPS默认会选择第一个平台，即Platform 0，所以按照这个思路两个平台互换一下位置即可

那么开始操作吧！

打开注册表，找到此位置HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Khronos\OpenCL\Vendors

重命名IntelOpenCL64.dll，例如改成IntelOpenCL64.dll1，千万不要删掉，后边还要改回来

再找到HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\WOW6432Node\Khronos\OpenCL\Vendors

重命名IntelOpenCL32.dll，也是上边的操作

此时运行ocl_get_devices.exe，会显示只有一个平台，而且是你的独立显卡

只有一个平台且为你的独立显卡

还记得前边重命名的IntelOpenCL64.dll和IntelOpenCL32.dll吗？现在把他们改回来原来的名字，再运行一次ocl_get_devices.exe，两个平台位置就调换过来啦！

两个平台位置调换成功

这时候再运行LAMMPS就可以完美使用GPU进行运算啦

完美运行