Opis
Quantum ESPRESSO je računalno-kemijska aplikacija koja je optimizirana za simulacije u fizici čvrstog stanja. Temelji se na teoriji funkcionala gustoće, a koristi se ravninskim valovima (engl. plane wave) koji se koriste za opisivanje ponašanja elektrona u čvrstom stanju.
Quantum ESPRESSO je aplikacija otvorenog koda, a podržava hibridnu paralelizaciju, MPI + OpenMP, kao i upotrebu grafičkih procesora.
Verzije
| verzija | modul | prevodioc | podrška | paralelizacija | uključuje thermo_pw |
|---|---|---|---|---|---|
| 6.8 | scientific/qe/6.8-gnu | GNU | CPU | MPI + OpenMP | v1.6.0 |
scientific/qe/6.8-intel | Intel + MKL | ||||
| 7.0 | scientific/qe/7.0-gnu | GNU | CPU | MPI + OpenMP | v1.7.0 |
scientific/qe/7.0-intel | Intel + MKL | ||||
| 7.1 | scientific/qe/7.1-gnu | GNU | CPU | MPI + OpenMP | v1.7.1 |
scientific/qe/7.1-intel | Intel + MKL | ||||
scientific/qe/7.1-nvhpc | NVIDIA HPC | GPU + CPU | OpenMP | ||
| 7.2 | scientific/qe/7.2-gnu | GNU | CPU | MPI + OpenMP | - |
scientific/qe/7.2-intel | Intel + MKL | ||||
scientific/qe/7.2-gnu+mkl | GNU + MKL | ||||
scientific/qe/7.2-nvhpc | NVIDIA HPC | GPU + CPU | OpenMP |
Službena dokumentacija
Primjeri
Napomene
Kad u zaglavlju PBS skripte definirate vrijednost varijable ncpus, u okolinu se automatski doprema ista vrijednost OMP_NUM_THREADS varijable.
Podrazumijevano PBS ponašanje je „slobodno" razmještanje chunkova po slobodnim čvorovima.
Zbog aktualnog cray-pals buga, trenutno je limitiran broj poslova koje se mogu širiti van čvora kad koriste Cray-ev mpiexec. Ako Vaš posao prijeđe taj limit te proširi svoje MPI procese na druge čvorove, prekinut će se.
Kako bi sigurno izbjegli bug, potrebno je sve MPI procese smjestiti na isti čvor. Najjednostavniji način je korištenjem opcije #PBS -l place=pack.
MPI pokretač za GNU verzije:
mpiexec [-d ${OMP_NUM_THREADS} --cpu-bind depth] pw.x
MPI pokretač za Intel verzije:
mpiexec [-x ${OMP_NUM_THREADS}] pw.x
CPU
MPI + OpenMP
Budući da aplikacija podržava hibridnu paralelizaciju, MPI procese možete podijeliti na OpenMP threadove.
U primjeru niže, aplikacija će stvoriti 8 MPI procesa, podijeljenih u 4 OpenMP threada.
#PBS -q cpu
#PBS -l select=8:ncpus=4
#PBS -l place=pack
cd ${PBS_O_WORKDIR}
module load scientific/qe/7.1-gnu
mpiexec -d ${OMP_NUM_THREADS} --cpu-bind depth pw.x -i calcite.in
MPI
Ako aplikaciju ne želite dijeliti aplikaciju u OpenMP threadove, možete koristiti paralelizaciju isključivo na razini MPI procesa.
U primjeru niže, aplikacija će pokrenuti 32 MPI procesa.
#PBS -q cpu
#PBS -l select=32
#PBS -l place=pack
cd ${PBS_O_WORKDIR}
module load scientific/qe/7.1-gnu
mpiexec pw.x -i calcite.in
OpenMP
Ako aplikaciju želite dijeliti isključivo u OpenMP threadove, morate zatražiti jedan računalni čvor, budući da u ovom slučaju aplikacija radi s dijeljenom memorijom.
QE će vrijednost OMP_NUM_THREADS dobiti po definiranju ncpus varijable u zaglavlju skripte.
U primjeru niže, aplikacija će se pokrenuti s 32 OpenMP threada.
#PBS -q cpu
#PBS -l ncpus=32
cd ${PBS_O_WORKDIR}
module load scientific/qe/7.1-gnu
pw.x -i calcite.in
GPU
Single GPU
Aplikacija može koristiti jedan grafički procesor koji se definira SGE opcijom ngpus, a koja će u okolinu izvesti varijablu CUDA_VISIBLE_DEVICES, čija će vrijednost biti UUID grafičkog procesora koji Vam je sustav dodijelio.
Broj CPU jezgri definira se putem OpenMP dretvi, odnosno u zaglavlju SGE skripte odabirom vrijednosti ncpus.
U primjeru niže, aplikacija će se pokrenuti s jednim grafičkim procesorom i 4 CPU jezgre.
#PBS -q gpu
#PBS -l select=1:ngpus=1:ncpus=1
cd ${PBS_O_WORKDIR}
module load scientific/qe/7.1-nvhpc
pw.x -i calcite.in