Quantum Espresso-7.5 설치 소개

이 문서에서는 KISTI 누리온 시스템에서 qe-7.5 버전을 cmake로 컴파일하는 과정을 예시로 소개 드립니다.

가. 설치 환경

구분	내용
대상 시스템	누리온
OS Version	리눅스 / CentOS 7.9
CPU	Intel Xeon Phi 7250 Intel Xeon 6148
컴파일러	Intel oneAPI 21.2
MPI	Intel MPI 2021.2
기타	Intel Math Kernel Library (MKL)

나. 설치 전 환경설정

누리온 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 intel/oneapi_21.2 impi/oneapi_21.2 
$ module load cmake/4.1.3 git/2.48.1
$ source /apps/compiler/intel/oneapi_21.2/setvars.sh

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]

1) 압축 해제, 디렉터리 변경

$ tar -xzf q-e-qe-7.5.tar.gz
$ cd q-e-qe-7.5/
$ mkdir build
$ cd build 

2) cmake 설정

OpenMP, SCALAPACK, FFTW와 같은 옵션은 필수가 아니며 필요에 따라 ON/OFF, 적정값을 입력하여 컴파일 진행합니다. 아래 예시는 MPI는 ON, OpenMP은 OFF, SCALAPACK/FFTW는 ON인 cmake 빌드 설정 예입니다.

또한 작업을 수행할 계산노드에 따라 최적화 옵션을 선택하여 빌드합니다.

• KNL(Intel Xeon Phi Knights Landing) 노드 전용 : -xMIC-AVX512

• SKL(skylake) 노드 전용 : -xCORE-AVX512

• SKL과 KNL 공통 적용 : -xCOMMON-AVX512

-KNL 계산노드 최적화 옵션(-xMIC-AVX512)으로 빌드 예시

$ cmake .. \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=[QE를 설치할 경로] \
-DCMAKE_Fortran_FLAGS="-xMIC-AVX512" \
-DQE_ENABLE_MPI=ON \
-DQE_ENABLE_SCALAPACK=ON \
-DENABLE_SCALAPACK_MPI=ON \
-DQE_ENABLE_SCALAPACK_QRCP=ON \
-DQE_FFTW_VENDOR=Intel_DFTI \
-DSCALAPACK_LIBRARY="/apps/compiler/intel/oneapi_21.2/mkl/latest/lib/intel64/libmkl_scalapack_lp64.so;/apps/compiler/intel/oneapi_21.2/mkl/latest/lib/intel64/libmkl_blacs_intelmpi_lp64.so"

-SKL 계산노드 최적화 옵션(-xCORE-AVX512)으로 빌드 예시

$ cmake .. \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=[QE를 설치할 경로] \
-DCMAKE_Fortran_FLAGS="-xCORE-AVX512" \
-DQE_ENABLE_MPI=ON \
-DQE_ENABLE_SCALAPACK=ON \
-DENABLE_SCALAPACK_MPI=ON \
-DQE_ENABLE_SCALAPACK_QRCP=ON \
-DQE_FFTW_VENDOR=Intel_DFTI \
-DSCALAPACK_LIBRARY="/apps/compiler/intel/oneapi_21.2/mkl/latest/lib/intel64/libmkl_scalapack_lp64.so;/apps/compiler/intel/oneapi_21.2/mkl/latest/lib/intel64/libmkl_blacs_intelmpi_lp64.so" 

-KNL&SKL 공통 최적화 옵션(-xCOMMON-AVX512)으로 빌드 예시

$ cmake .. \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=[QE를 설치할 경로] \
-DCMAKE_Fortran_FLAGS="-xCOMMON-AVX512" \
-DQE_ENABLE_MPI=ON \
-DQE_ENABLE_SCALAPACK=ON \
-DENABLE_SCALAPACK_MPI=ON \
-DQE_ENABLE_SCALAPACK_QRCP=ON \
-DQE_FFTW_VENDOR=Intel_DFTI \
-DSCALAPACK_LIBRARY="/apps/compiler/intel/oneapi_21.2/mkl/latest/lib/intel64/libmkl_scalapack_lp64.so;/apps/compiler/intel/oneapi_21.2/mkl/latest/lib/intel64/libmkl_blacs_intelmpi_lp64.so" 

3) make 실행

$ make -j4 2>&1 |tee make.log
$ make install

설치가 완료되면 PREFIX로 입력한 경로에 QE 실행 파일 및 라이브러리 등이 생성됩니다.