HΦのインストール方法
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. HΦのインストール概要
2. MateriAppsLive!を利用したインストール
3. ISSPスパコンでの利用
4. インストールの実演
補助資料
1.HΦの計算環境構築方法マニュアル (紙媒体)
2.setup.pdf (USB内)

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Letʼs install HΦ !

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1. HΦインストール概要• HΦインストールまでの 3 step
1. 必要環境をそろえる。
必須： Cコンパイラ、LAPACK
オプション： MPIライブラリ
2. HΦをダウンロード
MateriAppsのページから公式ページへ。
3. HΦをビルドmake, cmakeで簡単にインストール可能。
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1-1. HΦで必要な環境• HΦのコンパイル・使用には以下の環境が必要です。
1. Cコンパイラ
インテル、富士通、GNUなど
2. LAPACKライブラリ
インテルMKL, 富士通, ATLASなど
3. MPIライブラリ (オプション)
MPI並列を行わない場合は必要ありません41-2. HΦのダウンロード• Googleで「MateriApps HPhi」で検索 !

このWebページの下の方にダウンロードするためのリンクがあります。

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1-3. HΦのビルド (1)• HΦではmake・cmakeでビルドができます。
(数行コマンドを打つだけでビルド可能！)• cmakeで選べる計算環境
1. sekirei: ISSPシステムB “sekirei”
2. fujitsu: 富士通コンパイラ(ISSPシステムC”maki”, 京コンピュータ)
3. intel: intelコンパイラ+ Linux PC
4. gcc: GCC + Linux PC6

1-3. HΦのビルド (2)• cmakeでのビルド方法
1. srcの下にbuildフォルダを作成$ mkdir ./build
2. buildフォルダでmakefile作成$ cmake -DCONFIG=xxx ../(xxxにsekirei, maki, intel, gccのどれかを入れます)3. makeコマンドの実行$ makebuild/srcにHPhiの実行ファイルが出来ます。
7インストール概要は以上です。
なお、HΦでは最新情報の取得をするためのMLがあります。
登録は「MateriApps HΦページ」の「HΦ query form」から。
よろしければ登録ください8

2. MateriAppsLive!を利用したインストール• HΦインストールまでの 3 step
1. 必要環境をそろえる → VirtualBox+MateriAppsLive!
必須： Cコンパイラ、LAPACK
オプション： MPIライブラリ
2. HΦをダウンロード
MateriAppsのページから公式ページへ。
3. HΦをビルドmake, cmakeで簡単にインストール可能。

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2-1. 必要環境の設定• VirtualBox + MateriApps Live!のインストール
参考資料
・USBからインストール〜setup.pdf (提供：MateriApps Live!開発チーム)
・インターネットからインストール〜Hphiの計算環境構築方法マニュアル102-2. HΦのダウンロード (1)• ブラウザを開く (「Internet」-「Iceweasel」)

ここをクリック

Hphi実行環境導入マニュアル P. 6

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2-2. HΦのダウンロード (2)• 「MateriApps HPhi」と打って検索

このWebページの下の方にダウンロードするためのリンクがあります。

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2-2. HΦのダウンロード (3)• リリースノートページからダウンロード
ここをクリック「~/Downloads」フォルダに「HPhi-release-1.1.1.tar.gz」がダウンロードされます。

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2-3. HΦのビルド (1)• HPhiフォルダの作成
LXTerminalを開き、以下のコマンドを打ちます。
$ cd ~/Downloads$ mkdir ~/program$ mv ./HPhi* ~/program$ cd ~/program$ tar xvzf ./HPhi-release-1.1.1.tar.gz$ ln ‒s ./ HPhi-release-1.1.1 HPhi
→ これによりHPhiフォルダが作成されます。
• マニュアルの取得$ pcmanfm ./HPhi/docと打つことでマニュアルのあるフォルダが開きます。
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2-3. HΦのビルド (2)• 実行ファイルの作成
1. srcの下にbuildフォルダを作成$ mkdir ./build
2. buildフォルダでmakefile作成$ cmake -DCONFIG=gcc ../3. makeコマンドの実行$ make→ build/srcにHPhiの実行ファイルが出来ます。
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2-3. HΦのビルド (3)• 動作確認 (1次元Heisenberg鎖 Lanczos法)
1. Heisenbergchainフォルダへ移動$ cd ../samples/Standard/Spin/Heisenbergchain
2. 実行ファイルのコピー$ ln -s ~/program/HPhi/build/src/HPhi .
3. プログラムの実行$ ./HPhi -s ./StdFace.def→ 計算が開始されれば成功です。
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MateriApps Live!へのHΦのインストールの説明は以上です。
MateriApps Live!にはALPS, OpenMX など様々なアプリが入っています。
興味がある方は是非色々と試してみてください。

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3. ISSPスパコンsekireiでの利用• システムB sekireiではHΦはプリインストール済。
• 各種ファイルの置き場所- HPhiのインストール場所/home/issp/materiapps/HPhi/- 実行ファイルのインストール場所/home/issp/materiapps/HPhi/HPhi-1.1.1-0/bin/- サンプルスクリプトと入力ファイルの場所/home/issp/materiapps/HPhi/HPhi-1.1.1-0/samples/18

3-1. 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)

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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)

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主記憶: DDR4-2133 128 GB (128ノード使用で16TB相当)- システムBで計算可能なサイズの目安
Spin 1/2 39サイト(Sz=0)、Hubbard 20サイト(half-ﬁlling)19

3-2. 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

203-2. 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。

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3-2. 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 スパコンのマニュアルに記載)
ex.) N=30, Sz=0 のカゴメ格子の Lanczos 法での計算
Fat ノード 1 ノード40cpuを使用：100 分程度で計算完了
消費ポイント= 0.33 ポイント~ 4 ポイント/日 2/24 日→簡単な試計算は十分可能。
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3-3. sekireiでの利用方法(1)例) 1次元Heisenberg ChainでのLanczos 法による計算
1. 計算環境の準備HPhiのバイナリファイルへのPATHを通します(これでHPhiと打つだけで実行可能になります)。
$ source /home/issp/materiapps/HPhi/HPhivars.sh

2. 入力ファイルの準備
サンプルファイルをコピーします。
$ cp -rf $HPHI̲ROOT/samples/Standard/Spin/HeisenbergChain .

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3-3. sekireiでの利用方法(2)3. ジョブのサブミット/home/issp/materiapps/HPhi/sample̲jobscript/にジョブ投入用のスクリプトのサンプルとして、- expertモード用: HPhi̲expert.sh- standardモード用: HPhi̲standard.shがそれぞれ用意されています。 コマンドの実行例は以下の通りです。
$ cp /home/issp/materiapps/HPhi/sample̲jobscript/HPhi̲standard.sh .
$ qsub HPhi̲standard.sh

4. 結果の確認
output̲Lanczos/zvo̲energy.datとエネルギーの値を比較し、値が一致しているか確認します。
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3-4. (補) sekireiでの利用回数測定 (1)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
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3-4. (補) sekireiでの利用回数測定 (2)計測・非計測の方法① プリインストールされたソフトウェアを利用する場合自動で測定されます。
② オリジナルコードを改造・ビルドした場合ジョブ投入スクリプト内で/home/issp/materiapps/tool/bin/issp-ucount HPhiを実行命令の直前に入れることで利用率の測定が可能となります。
- 測定を希望しない場合
HPhi_nocount を実行ファイルとして選択してください。
プロジェクトの意義を評価するための重要な指標となりますので、
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ご協力のほどよろしくお願いいたします。

それでは、HΦを・MateriApps Live!
・sekirei
・自前の環境 (クラスタなど)
でインストール/試計算をしてみましょう(15分程度)。
余裕があれば、サンプルを色々と実行してみてください。

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