Quantum ESPRESSO
Quantum ESPRESSO on integroitu avoimen lähdekoodin ohjelmistopaketti elektronirakennelaskentaan ja materiaalien mallinnukseen nanoskaalassa. Se perustuu tiheysfunktionaaliteoriaan, tasoaaltoihin ja pseudopotentiaaleihin.
Saatavilla
Seuraavat versiot ovat saatavilla:
- Roihu-CPU: 7.5
- LUMI: 7.4.1-cpu, 7.5-cpu
Lisenssi
Quantum ESPRESSO on vapaa ohjelmisto, joka on julkaistu GNU General Public License -lisenssillä.
Käyttö
Rajoitetusti tukea saatavilla
Quantum ESPRESSOlle on saatavilla CSC:ltä vain hyvin rajallisesti tukea. Esiasennetut moduulit ovat saatavilla vain käyttäjien mukavuuden vuoksi. Jos tarvitset perusteellisempaa apua Quantum ESPRESSOn käyttöön, tutustu viralliseen dokumentaatioon tai ota yhteyttä Quantum ESPRESSO -yhteisöön.
Eräajokomentosarjan esimerkkejä
#!/bin/bash
#SBATCH --account=<project>
#SBATCH --partition=standard
#SBATCH --time=01:00:00
#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --ntasks-per-node=128
#SBATCH --cpus-per-task=1
#SBATCH --mem=0
export OMP_NUM_THREADS=${SLURM_CPUS_PER_TASK}
module use /appl/local/csc/modulefiles
module load quantum-espresso/7.5-cpu
srun pw.x < input.in > input.out
Huomioita rinnakkaistamisesta ja suorituskyvystä
Oletusrinnakkaistus tehdään tasoaaltojen yli, jos muita valintoja ei ole
määritetty. Tämän parantamiseksi k-pisteet (jos niitä on useampi kuin yksi)
voidaan jakaa "pooleihin" -npools-valitsimella. Lisäksi ajettaessa useilla
sadoilla ytimillä skaalautuvuutta voidaan edelleen parantaa jakamalla kukin
pooli "tehtäväryhmiin", jolloin Kohn-Sham-tiloihin liittyvä Fast Fourier
Transforms (FFT) -laskentakuorma jakautuu. Tämä tehdään -ntg-valitsimella.
Jotta MPI-prosessien välinen kuormantasaus olisi hyvä, k-pistepoolien määrän
tulisi olla k-pisteiden määrän kokonaislukutekijä ja FFT-rinnakkaistuksen
prosessoreiden määrän tulisi olla sileän FFT-hilan kolmannen ulottuvuuden
kokonaislukutekijä (tämän voi tarkistaa tulostetiedostosta komennolla
grep "Smooth grid" *.out).
Muita rinnakkaistuksen tasoja esitellään Quantum ESPRESSO -dokumentaatiossa.
Viitteet
Quantum ESPRESSO -jakelua hyödyntävän tieteellisen työn tulee sisältää viittaus seuraaviin lähteisiin:
P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G. L. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo, A. Dal Corso, S. Fabris, G. Fratesi, S. de Gironcoli, R. Gebauer, U. Gerstmann, C. Gougoussis, A. Kokalj, M. Lazzeri, L. Martin-Samos, N. Marzari, F. Mauri, R. Mazzarello, S. Paolini, A. Pasquarello, L. Paulatto, C. Sbraccia, S. Scandolo, G. Sclauzero, A. P. Seitsonen, A. Smogunov, P. Umari, R. M. Wentzcovitch, J. Phys.: Condens. Matter 21, 395502 (2009).
ja
P. Giannozzi, O. Andreussi, T. Brumme, O. Bunau, M. Buongiorno Nardelli, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, M. Cococcioni, N. Colonna, I. Carnimeo, A. Dal Corso, S. de Gironcoli, P. Delugas, R. A. DiStasio Jr, A. Ferretti, A. Floris, G. Fratesi, G. Fugallo, R. Gebauer, U. Gerstmann, F. Giustino, T. Gorni, J Jia, M. Kawamura, H.-Y. Ko, A. Kokalj, E. Küçükbenli, M. Lazzeri, M. Marsili, N. Marzari, F. Mauri, N. L. Nguyen, H.-V. Nguyen, A. Otero-de-la-Roza, L. Paulatto, S. Poncé, D. Rocca, R. Sabatini, B. Santra, M. Schlipf, A. P. Seitsonen, A. Smogunov, I. Timrov, T. Thonhauser, P. Umari, N. Vast, X. Wu, S. Baroni, J. Phys.: Condens. Matter 29, 465901 (2017).
GPU-tuetun version käyttäjien tulee viitata myös seuraavaan artikkeliin:
P. Giannozzi, O. Baseggio, P. Bonfà, D. Brunato, R. Car, I. Carnimeo, C. Cavazzoni, S. de Gironcoli, P. Delugas, F. Ferrari Ruffino, A. Ferretti, N. Marzari, I. Timrov, A. Urru, S. Baroni, J. Chem. Phys. 152, 154105 (2020).
Huomaa käyttää tekstiviittauksissa ohjelmistosta muotoa "Quantum ESPRESSO". Katso myös pakettikohtaisesta dokumentaatiosta lisää suositeltuja viittauksia. Pseudopotentiaaleihin tulee viitata esimerkiksi näin:
We used the pseudopotentials C.pbe-rrjkus.UPF and O.pbe-vbc.UPF from https://www.quantum-espresso.org.