Quantum Espresso v.6.7 을 Ubuntu Cluster 에 설치하기

By | 2021년 07월 29일
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sudo Linux Ubuntu에 Quantum espresso for prallel을 설치하는 과정을 다음에 정리하였다. "Computational Physics Course"(https://osuginoissp.wixsite.com/mysite/a-install-quantum-espresso ") 에 있는 문서를 참조하였으며,
QE 최신 version에 맞게 내용을 수정하였다.

Ubuntu Beowuld Cluster에서 parallel computing 을 진행하기 위해서는 당연히 Beowulf cluster를 먼저 만들야 하며, 각각의 컴퓨터에서 에서 다음의 작업을 진행해 주어야 한다.

1. 먼저 다음의 기본 소프트웨어 패키지를 설치한다.

 sudo apt-get install build-essential gfortran  
 sudo apt-get install wget

2. 그리고 원자의 적층 및 결과 그라프를 그라는데 사용되는 다음의 패키지를 설치한다.

sudo apt-get install xcrysden gnuplot

3. numactl 설치

Ubuntu numactl pkg를 설치한다.

sudo apt-get update
sudo apt-get install numactl -y
sudo apt-get install libnuma-dev -y

또는 다음의 싸이트에서 소스코드를 다운받아 직접 컴파일하고 설치한다.

https://github.com/numactl/numactl

4. hwloc 설치

sudo apt-get install hwloc libhwloc-dev libevent-dev -y

또는 다음 사이트에서 hwloc를 다운로드 받아 설치한다.

wget https://download.open-mpi.org/release/hwloc/v2.9/hwloc-2.9.3.tar.gz
tar -xzvf hwloc-2.9.3.tar.gz
./configure
make
sudo make install

5. OPENMPI를 설치

여러개의 컴퓨터를 사용하여 parallel 계산을 하려면 OPENMPI를 설치하여야 한다. 다음의 싸이트에서 openmpi를 다운로드 받아 설치한다. 가능하면 가장 최신 버전으로 다운로드 받기 바란다.

https://www.open-mpi.org/

다운로드 후 다음의 과정을 거쳐 설치한다.

cd ~/Downloads
wget https://download.open-mpi.org/release/open-mpi/v4.1/openmpi-4.1.5.tar.gz
tar xvf openmpi-4.1.5.tar.gz
cd openmpi-4.1.5/
./configure --prefix=/usr/local/openmpi-4.1.5  --enable-orterun-prefix-by-default
make -j all
sudo make install

openmpi는 prefix로 정해진 디렉토리, 여기서는 openmpi-4.1.5, 에 설치되는데 이 디렉토리 안에 있는 executable을 사용할 수 있도록 ~/.bashrc 파일의 제일 마지막에 다음 줄을 삽입하여 준다.

export PATH="/usr/local/openmpi-4.1.5/bin":${PATH}

terminal을 다시 구동시키면 mpirun 을 사용할 수 있게 된다.

slurm과 함께 설치할 때에는
openmpi configure 시

 ./configure --prefix=/usr/local/openmpi-4.1.5 --with-slurm --with-pmix  --enable-orterun-prefix-by-default

make -j all
sudo make install

로 설치한다.

제대로 설치되었는지는 다음과 같이 확인한다. 

$ which mpirun

6. 수학연산 라이브러리 설치

6.1 LAPACK 설치

다음의 사이트에서 소스코드 file을 다운로딩 후 설치한다.

http://www.netlib.org/lapack/
wget https://github.com/Reference-LAPACK/lapack/archive/refs/tags/v3.10.1.tar.gz
tar -xzvf lapack-3.10.1.tar.gz
cd lapack-3.10.1
cp make.inc.example make.inc
make blaslib
make lapacklib
make tmglib
sudo cp librefblas.a /usr/local/lib/libblas.a
sudo cp liblapack.a /usr/local/lib/liblapack.a
sudo cp libtmglib.a /usr/local/lib/libtmg.a

6.2 FFTW3 pkg 설치

sudo apt-get install fftw3 fftw3-dev -y

7. Quantum Espresso 설치

아래의 사이트에서 quantum espresso를 다운로딩 받아 설치한다.

http://www.quantum-espresso.org/

wget  https://github.com/QEF/q-e/archive/refs/tags/qe-6.7MaX-Release.tar.gz
tar -xzvf qe-6.7MaX-ReleasePack.tar.gz
cd q-e-qe-6.7MaX-Release
./configure -prefix=/usr/local/qe-6.7MaX

configure 후 parallel environment가 확인되었는지 점검한다. 

Parallel environment detected successfully.\

혹시라도 not detected로 나오면 PATH에 openmpi 실행파일이 있는 곳을 첨부한다.

make -j all
make install

그리고 ~/.bashrc 파일의 마지막에 다음을 첨부해 준다.

export PATH="${PATH}:/usr/local/qe-6.7MaX/bin/"

이제 부터는 terminal을 열어 quantum espresso 를 사용 할 수 있다.

8. Wannier90: 필요에 따라 다음 사이트에서 wannier를 다운로드 받아 설치한다.

http://www.wannier.org/

wget https://github.com/wannier-developers/wannier90/archive/v3.1.0.tar.gz  
tar -xzvf v3.1.0.tar.gz  
cd wannier90-3.1.0
cp ./config/make.inc.gfort ./make.inc
make
sudo cp *.x /usr/local/qe-6.7MaX/bin

그리고 ~/.bashrc 에 다음을 첨부한다.

export PATH="${PATH}:/home/username/qe-6.7MaX/bin/"

References

  1. "Computational Physics Course"(https://osuginoissp.wixsite.com/mysite/a-install-quantum-espresso ")

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