Quantum ESPRESSO

👉Вернуться к списку инструкций

Quantum ESPRESSO

Официальный сайт: https://www.quantum-espresso.org/
 

Доступные версии на суперкомпьютере НИУ ВШЭ

# Версия для очереди rocky
module load el9 # Сначала подключаем модули rocky или просто ssh login-02
module load QuantumEspresso/v7.5 # Универсальная сборка для всех типов GPU кластера

# Legacy-версии для очереди normal 
module load QuantumEspresso/v7.1_pgi_mkl  # Для расчетов на GPU
module load QuantumEspresso/v7.1_cpu_only # Для расчетов без GPU
module load QuantumEspresso/v6.38_pgi_mkl # Предыдущая версия с поддержкой GPU

Обновление версий производится по запросу пользователей.
Файлы псевдопотенциалов SSSP (UPF) доступны в каталоге:

cd /opt/software/quantum_espresso/SSSP_1.1.2_PBE_efficiency/

Примеры входных файлов доступны в каталоге:

cd /opt/software/quantum_espresso/examples/

Пользователи: Международная лаборатория Суперкомпьютерного атомистического моделирования и многомасштабного анализа, любые подразделения НИУ ВШЭ

Выполнение расчётов на суперкомпьютере

Подготовьте скрипт-файл для очереди задач (см. инструкцию по запуску задач на суперкомпьютере и продвинутую инструкцию по запуску), или же воспользуйтесь генератором sbatch-файлов .

Sbatch-файл qe.sbatch для запуска на GPU:

#!/bin/bash
#SBATCH --job-name="QuantumEspresso"         # Название задачи
#SBATCH --time=0-01:00                       # Лимит времени (ДД-ЧЧ:ММ). Чем меньше лимит, тем раньше произойдет запуск.
#SBATCH --gpus=2                             # Количество GPU
#SBATCH --ntasks=2                           # Количество ядер CPU (должно быть равно количеству GPU)
#SBATCH --partition=rocky                    # Очередь для запуска
#SBATCH --nodes=1                            # Все GPU и CPU будут находиться на одном вычислительном узле.
#SBATCH --constraint="type_a|type_b|type_c"  # Предпочтительные типы вычислительных узлов.
#SBATCH --mail-user=ваша_почта               # Email для отправки уведомлений (если нужно).
#SBATCH --mail-type=END,FAIL                 # События, требующие уведомления.

module purge                                 # Выгружаем все модули
module load el9                              # подключаем модули Rocky Linux 9 либо запускаем с login-02
module load QuantumEspresso/v7.5             # Загрузка модуля QuantumEspresso.

# Запуск расчета:
mpirun --bind-to none -np ${SLURM_NTASKS} pw.x -nk ${SLURM_NTASKS} -in grir443.in

# Рекомендуемые параметры запуска Quantum Espresso с GPU:
# 1 GPU V100 и 1 ядро CPU,
# 2 GPU V100 и 2 ядра CPU,
# 4 GPU V100 и 4 ядра CPU.
# Как можно больше заполняйте память GPU. Мониторьте: https://lk.hpc.hse.ru/

Sbatch-файл qe.sbatch для запуска на GPU:
Скрипт для старой очереди normal

#!/bin/bash
#SBATCH --partition=normal
#SBATCH --job-name="QuantumEspresso" # Название задачи
#SBATCH --time=0-00:20 # Лимит времени (ДД-ЧЧ:ММ). Чем меньше лимит, тем раньше произойдет запуск.
#SBATCH --gpus=1       # Количество GPU
#SBATCH --ntasks=1     # Количество MPI процессов = количество ядер CPU (рекомендуется).
#SBATCH --nodes=1      # Все GPU и CPU будут находиться на одном вычислительном узле.
#SBATCH --constraint="type_a|type_b|type_c" # Предпочтительные типы вычислительных узлов.
#SBATCH --mail-user=ваша_почта              # Укажите ваш email для отправки уведомлений (если нужно).
#SBATCH --mail-type=END,FAIL                # События, требующие уведомления.

module purge                              # Выгружаем все лишнее модули.
module load QuantumEspresso/v7.1_pgi_mkl  # Загрузка модуля QuantumEspresso.

# Запуск расчета:
mpirun pw.x -i C_diamond.in

# Рекомендуемые параметры запуска Quantum_Espresso_7.1 с GPU:
# 1 GPU и 1 ядро CPU,
# 2 GPU и 2 ядра CPU,
# 4 GPU и 4 ядра CPU.
# Как можно больше заполняйте память GPU. Мониторьте: https://lk.hpc.hse.ru/

Если все GPU заняты, Вы можете запускать задачи QuantumEspresso на центральных процессорах вычислительных узлов. Задача, запущенная на 24 ядрах без ускорителя будует работать примерно в 3 раза дольше, чем задача, запущенная на 1CPU + 1GPU, однако, для коротких и учебных задач это может не иметь большой разницы.
Sbatch-файл qe-cpu.sbatch:
Скрипт для старой очереди normal

#!/bin/bash
#SBATCH --partition=normal
#SBATCH --job-name="QuantumEspresso-CPU" # Название задачи
#SBATCH --time=0-01:00 # Лимит времени (ДД-ЧЧ:ММ). Чем меньше лимит, тем раньше произойдет запуск.
#SBATCH --ntasks=16    # Количество MPI процессов = количество ядер CPU.
#SBATCH --nodes=1      # Все CPU будут находиться на одном вычислительном узле
#SBATCH --mail-user=ваша_почта        # Укажите ваш email для отправки уведомлений
#SBATCH --mail-type=END,FAIL          # События, требующие уведомления
   
# Загрузка модуля QuantumEspresso:
module load QuantumEspresso/v7.1_cpu_only
   
# Запуск расчета:
mpirun pw.x -i C_diamond.in
    
# При запуске без GPU рекомендуется использовать: 16, 24 или 32 ядра CPU.

Для постановки задачи в очередь запустите команду:

sbatch qe.sbatch

Если вы зарегестрированы в нескольких проектах на суперкомпьютере, нужно указать проект, к которому относится этот расчет:

sbatch -A ID_проекта qe.sbatch

Для отслеживания текущих задач можете воспользоваться командой mj или mj --exp

Если вам нужно использовать свои файлы псевдопотенциалов, вы можете сохранить их в директорию, из которой будете запускать расчеты и добавить в начало input-файла следующие строчки:

&CONTROL pseudo_dir = '.' /

Подробнее про input-файлы для PWscf вы можете узнать на официальном сайте: https://www.quantum-espresso.org/Doc/INPUT_PW.html

Дополнительная информация

Для более подробной информации о работе с пакетом можете обратиться к официальным ресурсам Quantum ESPRESSO.

Руководства (тут вы можете найти примеры input-файлов для PWscf): https://www.quantum-espresso.org/tutorials/
Документация: https://www.quantum-espresso.org/documentation/
FAQ: https://www.quantum-espresso.org/faq/

Полезные ссылки