CCMSハンズオン：RESPACK講習会〜物性研スパコンでの使用方法の解説
吉見 一慶
東京大学物性研究所 特任研究員（PCoMS PI）
ソフトウェア高度化推進チーム

1. sekireiの説明
2. sekireiでのRESPACKの利用方法
3. 実習

1-1. sekireiの性能- Fat ノード (2 ノードまで使用可能)
CPU: Intel Xeon 2.6 GHz (10 cores)

4

主記憶: DDR4-2133 1 TB (2ノード使用で2TB相当)- CPU ノード(144 ノードまで使用可能)
CPU: Intel Xeon 2.5 GHz (12 cores)

2

主記憶: DDR4-2133 128 GB (128ノード使用で16TB相当)

1-2. sekireiを使用するには？(1)以下の手順で申請すれば利用可能です。
1. 研究代表者の登録
2. 研究課題を申請 (B, C, Eクラスは6月,12月の2回)
3. 利用審査
4. 報告書の提出
利用の流れの詳細は下記URLに記載してありますので、ご参照ください。
http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/supercom/visitor/overview

1-2. sekireiを使用するには？(2)小さい計算向けのクラス：Aクラス
Aクラスの概要■ 申請ポイント：100 ポイント以下■ 申請回数：半期ごとに 1 回申請が可能。
ただし、A 以外のクラスですでに利用している研究代表者 (グループ) の申請は不可。
■ 報告書は必要なし。
その他申請クラスの詳細については http://www.issp.utokyo.ac.jp/supercom/visitor/about-class をご参照ください。

1-2. sekireiを使用するには？(3)100ポイントでどの程度計算可能？
- Fat ノードを 1 ノード 1 日利用：4ポイント消費→ のべ25日間の使用が可能。
(ポイント消費のルールは ISSP スパコン Webページの「利用案内」-「ポイント消費制」に記載)
http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/supercom/visitor/point1-3. sekireiで利用可能なソフトウェア(1)• システムBにプリインストールされているソフトウェア- ISSPスパコンページの「利用案内」-「インストール済みアプリケーション」に記載- プリインストールソフトウェア一覧 (各ソフトウェアの詳細はMateriApps参照)
1. 第一原理計算関連
OpenMX, VASP, QUANTUM ESPRESSO, RESPACK
2. 量子格子模型ソルバー関連
ALPS, HΦ, mVMC, DSQSS, DCore, ALPSCore/CT-HYB, TRIQS
3. 分子動力学関連
LAMMPS、Gromacs、ERmod、feram
4. その他Kω(Shifted-Krylov), Rokko, Chainer, cuDNN, Julia

赤字は東大物性研ソフトウェア開発・高度化プロジェクトに関連して導入されたソフトウェア (プロジェクトの詳細は 東大物性研スパコンページに記載！)

1-3. sekireiで利用可能なソフトウェア (2)結晶構造を出発点とした解析がISSPスパコン上で可能に！

結晶構造

第一原理計算有効模型作成有効模型解析

2018年度ソフトウェア開発高度化プロジェクトで、RESPACKの有効模型をHΦ、mVMCにつなげられるように対応中。

2-1. sekireiでのソフトウェア実行 (1)• 事前準備• sekireiへのログイン配布した紙を参考に、端末を開き以下のコマンドを打ってください(MA LIVE!でも可).
$ ssh -Y アカウント名@sekirei.issp.u-tokyo.ac.jp→ パスワードを入力

2-2. sekireiでのソフトウェア実行 (2)• システムB sekireiにRESPACKはプリインストール済。
• 各種ファイルの置き場所 (覚書)
- RESPACKのインストール場所/home/issp/materiapps/respack/- 実行ファイルのインストール場所/home/issp/materiapps/respack/respack-20190226-1- サンプルスクリプトと入力ファイルの場所/home/issp/materiapps/respack/respack-20190226-1/sample

2-3. sekireiでのソフトウェア実行 (3)Quantum Espresso + RESPACKを用いたAlの計算
1. 計算環境の準備$ source /home/issp/materiapps/respack/respackvars.sh

2. 入力ファイルの準備$ cp -r $RESPACK_ROOT/sample ./respack-samples$ cd ./respack-samples/quantum-espresso/Al.fcc.6x6x6

3. ジョブのコピー (サンプルスクリプトを既に用意してあるのでそれを使用)$ cp /home/issp/materiapps/respack/sample_jobscript/job_qe_handson.sh .
$ mkdir tmp← 結果格納用フォルダの作成$ qsub job_qe_handson.sh4. 計算終了後、RESPACK用のファイルに変換$ qe2respack.py ./tmp/scf/Al.save

5. RESPACKを実行$ cp /home/issp/materiapps/respack/sample_jobscript/job_respack_handson.sh .
$ qsub job_respack_handson.sh→ Wannier関数、直接・交換相互作用が計算されます。

2-4. sekireiでのソフトウェア実行 (4)job̲qe̲handson.shの中身#!/bin/sh#QSUB -queue ccms̲i18cpu ← キューの指定 (今回はこのキューのみ使用可能)#QSUB -node 1← ノードの個数の指定#PBS -l walltime=0:30:00← 最大計算時間 (時間：分：秒)
source /home/issp/materiapps/qe/q-e-vars.sh ← Quantum Espressoのcd $PBS̲O̲WORKDIR
実行環境呼び出しmpijob pw.x -in Al.scf.in > scf.out
mpijob pw.x -in Al.band.in > band.outbands.x -in Al.bands.in > bands.out
mpijob pw.x -in Al.nscf.in > nscf.out

ジョブの確認は$qstat -u アカウント名でできます。
（注）ccms̲i18cpuキューはこの講習会中のみ使用可能です。

2-4. sekireiでのソフトウェア実行 (5)job̲respack̲handson.shの中身!/bin/sh#QSUB -queue ccms̲i18cpu#QSUB -node 1#QSUB -mpi 1#QSUB -omp 24#QSUB -place pack
#QSUB -over false#PBS -l walltime=00:30:00← 投入ジョブの名前#PBS -N Al
source /home/issp/materiapps/respack/respackvars.sh ← RESPACKのcd ${PBS̲O̲WORKDIR}
実行環境呼び出しdaterm LOG*
←calc̲wannierの実行 (MPI非対応)
calc̲wannier < input.in > LOG.wanmpijob calc̲chiqw < input.in > LOG.chiqw ←calc̲chiqwの実行 (MPI対応)
calc̲j3d < input.in > LOG.j3d←calc̲j3d, calc̲w3dの実行 (MPI非対応)
calc̲w3d < input.in > LOG.w3d
date

2-5. (補) sekireiでの利用回数測定
対象ソフトウェア：ソフトウェア高度化対象プログラム
プリインストールソフト
システムB
ユーザー
(計測用＊)
・xxxxxxxxx
・ユーザーID・並列数
・並列数・高度化ソフトA
ユーザーIDを暗号化 ・高度化ソフトA
個人情報は見えない(＊) 利用率を計測しないソフトの選択