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Q-CHEM v5.2 사용자 지침서

슈퍼컴퓨팅인프라센터 2019. 7. 24. 11:45

본 문서는 누리온 시스템에서 Q-Chem 소프트웨어 사용을 위한 기초적인 정보를 제공하고 있습니다.

따라서, Q-Chem 소프트웨어 사용법 및 누리온/리눅스 사용법 등은 포함되어 있지 않습니다.

누리온/리눅스 사용법에 대한 정보는 KISTI 홈페이지 (https://www.ksc.re.kr)의 기술지원 > 지침서 내 누리온 사용자 지침서 등을 참고하시기 바랍니다.

가. Q-Chem 소개

  • Q-Chem은 분자구조, 반응성, 진동 및 NMR 스펙트럼 등을 예측하는 제일원리 양자 화학 패키지입니다.

  • Q-Chem v5에는 최신 고성능 DFT/HF 및 높은 수준의 post-HF 계산 방법을 제공합니다.

  • 자세한 사항은 Q-Chem 홈페이지를 방문하시기 바랍니다. (http://q-chem.com)

나. 소프트웨어 설치 정보

1. 설치 버전

  • Q-Chem v5.2

2. 설치 위치

  • /apps/commercial/QCHEM/V5.2 (KNL/SKL에 관계없이 동일한 경로 사용)

3. 실행 파일 경로

  • /apps/commercial/QCHEM/V5.2/bin

다. 소프트웨어 실행 방법

1. 스케줄러 작업 스크립트 파일 작성

  • 누리온 시스템에서는 로그인 노드에서 PBS Pro라는 스케줄러를 사용하여 작업을 제출해야 합니다.

  • KNL/SKL에서 Q-Chem을 이용하기 위해서는 특별한 환경 설정 없이 스케줄러 스크립트 파일 내 환경 설정 변수를 이용합니다.

  • 예제 파일

    • /apps/commercial/test_samples/QCHEM/qchem_knl.sh (KNL)

    • /apps/commercial/test_samples/QCHEM/qchem_skl.sh (SKL)

  • 아래는 누리온 시스템에서의 작업 제출 예제입니다.

#!/bin/bash
#PBS -V
#PBS -N q-chem_test
#PBS -q normal
#PBS -l select=1:ncpus=32:mpiprocs=32:ompthreads=1
#PBS -l walltime=04:00:00
#PBS -A qchem
cd ${PBS_O_WORKDIR}
touch ${PBS_JOBID}
##### Do not Edit ####
export QC=/apps/commercial/QCHEM/V5.2
export QCAUX=$QC/qcaux
export QCPLATFORM=LINUX_Ix86_64
export QCRSH=ssh
export PATH=$QC/bin:$PATH
export QCSCRATCH=/scratch/${USER}/qchem
export QCPARALLEL=TRUE
NPROCS=wc -l < ${PBS_NODEFILE} # of core for parallel
####################
qchem -pbs -np ${NPROCS} test.in test.out
exit 0

  • 위에서 파란색으로 표기된 부분은 사용자가 적절히 수정해야 합니다.

  • Application 종류(-A) : qchem으로 설정합니다. (없을 경우 작업 제출이 되지 않습니다.)

  • Queue 종류(-q) : KNL(68 cores)을 사용할 경우 queue는 normal, SKL(40 cores)을 사용할 경우 norm_skl을 사용합니다.

  • 작업 리소스(-l) : 수행하는 계산의 종류(HF/DFT/RI-MP2 등)에 따라서, OpenMP, MPI, Hybrid(MPI+OpenMP) 병렬 지원이 다르므로, Q-Chem 매뉴얼을 참조하여 수행하는 작업에 맞게 수정하여 사용합니다.

  • 각 사용자별 홈 디렉터리 disk quota 제한이 설정되어 있으므로, 스크래치 디렉터리에서 작업 수행을 권장합니다.

  • 사용자별 스크래치 디렉터리는 /scratch2/$USER입니다.

  • 스크래치 디스크는 작업 종료 후 일정 시간(2018년 12월 현재 정책: 15일)이 지나면 삭제되기 때문에, 작업이 완료된 경우 빠른 시일 내에 백업하시길 권장합니다.

  • 기타 PBS에 관련된 명령어 및 사용법은 누리온 사용자 지침서를 참조하시면 됩니다.

2. 작업 제출 방법

  • 예제 : 스크립트 파일 이름이 qchem_knl.sh 인 경우

$ qsub qchem_knl.sh

3. 작업 상태 확인

$ qstat (또는 qstat -u $USER)

4. 제출된 작업을 강제로 종료

  • 사용 방법 : qdel {작업ID}

  • 작업ID는 qstat -u $USER 명령어 실행 시 제일 왼쪽에 표시 되는 정보이다.(ex. 123456789.pbs)

  • 예제 : 작업ID 가 123456789.pbs 인 경우

$ qdel 123456789.pbs

라. 테스트 환경

  • Q-Chem 5.2 설치 및 동작을 테스트하기 위해 사용한 Q-Chem input은 다음과 같습니다.

  • 기타 예제 파일들은 /apps/commercial/QCHEM/V5.2/samples에 들어 있습니다.

$comment
glutamine PW91-PW91/6-311G Single point energy
$end
$rem
exchange = pw91 GGA91 exchange
correlation = pw91 GGA91 correlation
basis = 6-311g Basis Set
incdft = false
$end
$molecule
0 1
6 -1.23973536 0.28356377 1.19837231
6 -2.02294832 -0.05092617 -0.05720877
6 -1.16425833 0.11331783 -1.30449280
6 -0.98613533 1.59214578 -1.68594879
1 -0.90978634 2.20609276 -0.75032580
7 -2.17109328 2.08999376 -2.42195075
1 -2.05935234 3.06007974 -2.62592882
1 -2.29374737 1.58214382 -3.27314382
6 0.30933064 1.74807278 -2.47708875
8 0.46060067 1.82271377 -3.68385774
8 1.43313271 1.82435183 -1.73186779
1 2.19459659 1.92147581 -2.29499584
1 -1.62354934 -0.45353122 -2.14053374
1 -0.17217135 -0.35508116 -1.14187479
1 -2.92050928 0.59796779 -0.12054282
1 -2.40883034 -1.08879312 -0.00201583
7 -0.37904635 -0.70950719 1.73604530
1 -0.69979234 -1.64213117 1.61126131
1 -0.04175234 -0.53298124 2.65596718
8 -1.24084032 1.38053079 1.73902721
$end
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