Quantum Espresso-7.5 (GPU 버전) 설치

KISTI 뉴론 시스템에서 qe-7.5 버전을 컴파일하는 예시입니다.

가. 설치 환경

구분	내용
대상 시스템	뉴론 (GPU Cluster System)
OS Version	Rocky 9.4 (Blue Onyx)
Architecture	x86_64
GPU	NVIDIA V100, A100, H100, H200
컴파일러	NVIDIA HPD SDK 25.11
MPI	OpenMPI 4.1.9
기타	CMAKE 4.2.1

나. 설치 전 환경설정

뉴론 시스템에서는 PATH, LD_LIBRARY_PATH 설정을 손쉽게 하기 위해서 환경설정 툴인 Module이 구성되어 있으며 이하 설치 소개에서는 module load 를 이용한 환경설정 방법으로 안내 드립니다.

[환경설정]

$ module purge
$ module load nvhpc/25.11_cuda12 git/2.52.0 cmake/4.2.1

다. 설치 과정

설치 과정 소개는 tar 를 이용한 압축 해제 방법과 설정 방법등 진행 절차를 위주로 설명하고, 소스 파일 다운로드 등은 생략합니다. (다운로드 : https://gitlab.com/QEF/q-e/-/releases)

[설치과정]

$ tar -xzf q-e-qe-7.5.tar.gz
$ cd q-e-qe-7.5

$ mkdir build; cd build

$ cmake \
    -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=[QE를 설치할 경로] \
    -DQE_GPU_ARCHS="sm_70;sm_80;sm_90" \
    -DNVFORTRAN_CUDA_VERSION=12.9 \
    -DCMAKE_C_FLAGS="-tp=x86-64-v3" \
    -DCMAKE_Fortran_FLAGS="-tp=x86-64-v3" \
    -DQE_ENABLE_MPI=ON \
    -DQE_CLOCK_SECONDS=ON \
    -DQE_ENABLE_OPENMP=ON \
    -DQE_ENABLE_SCALAPACK=ON \
    -DQE_ENABLE_OPENACC=ON \
    -DQE_ENABLE_CUDA=ON \
    -DQE_ENABLE_MPI_GPU_AWARE=ON \
    -DQE_FFTW_VENDOR=FFTW3 \
    -DCMAKE_VERBOSE_MAKEFILE=TRUE \
    -DFFTW3_ROOT=/apps/libraries/fftw3/3.3.10/gcc/11.5.0 \
    -DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS="-L$NVHPC_ROOT/math_libs/12.9/lib64" \
    .. 2>&1 | tee cmake.log

$ make 2>&1 |tee make.log
$ make install

※ "CMAKE_INSTALL_PREFIX" 는 QE를 설치할 사용자 디렉터리 경로를 입력합니다.

※ "QE_GPU_ARCHS" 는 GPU의 SM(Streaming Multiprocessor)을 지정하는 옵션으로 V100은 70, A100은 80, H100/H200은 90 입니다. 불필요한 SM을 제외하면 빌드 시간 및 실행파일 크기를 줄일 수 있으나, 해당 GPU에서만 실행 가능합니다.