Quantum Espresso-7.3 (GPU 버전) 설치

KISTI 슈퍼컴퓨터센터의 뉴론 시스템에 qe-7.3 버전을 설치하는 방법에 대하여 소개한다.

가. 설치 환경

구분	내용
대상 시스템	뉴론
OS Version	리눅스 / CentOS 7.9
CPU	AMD EPYC 7543 32-Core Processor
컴파일러	NVIDIA HPC SDK 24.1
MPI	OpenMPI 4.1.5
기타	CUDA 12.3

나. 설치 전 환경설정

KISTI 시스템은 PATH, LD_LIBRARY_PATH 등을 쉽게 하기 위하여 OpenSource 인 Environment Modules(http://modules.sourceforge.net)이 구성되어 있고, 이하 설치 소개 에서는 module load를 이용한 환경 설정 방법을 이용한다.

[환경설정]

$ module purge
$ module load nvidia_hpc_sdk/24.1

다. 설치 과정

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

[설치과정]

$ tar -xzf q-e-qe-7.3.tar.gz
$ cd q-e-qe-7.3/

• V100 GPU

$ ./configure F90=pgf90 CC=pgcc MPIF90=mpif90 \
--with-cuda=/apps/compiler/nvidia_hpc_sdk/24.1/Linux_x86_64/24.1/cuda/12.3 \
--with-cuda-cc=70 --with-cuda-runtime=12.3 \
--with-cuda-mpi=yes \
--prefix=[qe설치경로]

• A100 GPU

$ ./configure F90=pgf90 CC=pgcc MPIF90=mpif90 \
--with-cuda=/apps/compiler/nvidia_hpc_sdk/24.1/Linux_x86_64/24.1/cuda/12.3 \
--with-cuda-cc=80 --with-cuda-runtime=12.3 \
--with-cuda-mpi=yes \
--prefix=[qe설치경로]

※ 버전에 따라 configure 옵션에 차이가 있을 수 있으며 다른 버전 설치 시 ./configure --help 명령으로 옵션에 대해 확인 후 설치 진행 권장

$ make all
$ make install

라. 뉴론에서 QE 사용을 위한 SLURM 작업 스크립트 예제

뉴론에서 작업을 제출하기 위해서는 SLURM 작업 스크립트를 사용하여야 하며 작업 스크립트 예시는 아래와 같다. (작업 스크립트 예제 경로: /apps/applications/test_samples/QE/)

[작업스크립트 예제]

#!/bin/sh
#SBATCH -J QE
#SBATCH -p amd_a100nv_8
#SBATCH -N 1
#SBATCH -o %x_%j.out
#SBATCH -e %x_%j.err
#SBATCH -t 01:30:00
#SBATCH --gres=gpu:2
#SBATCH --comment qe
 
ulimit -s unlimited
 
export NO_STOP_MESSAGE=yes
export OMP_NUM_THREADS=1
 
module purge
module load nvidia_hpc_sdk/24.1
 
export PATH=[qe설치경로]/bin:$PATH
 
mpirun -np 4 pw.x -input ./pw.in

※ input 규모 및 설정에 맞게 cpu, gpu 자원을 설정하여 작업 수행 권장