VASPのインストール方法 (2021/6/14現在)

参考：第一原理計算パッケージVASPの環境構築 (ほぼ、この通り。)

基本要件

OS: Ubuntu 20.04LTS

Compiler: Intel oneAPI Toolkit (学生ならば無償らしい)

VASP: VASP 6.x (ライセンスは別途購入の必要がある)

並列計算: MPIによるCPU並列計算(GPU計算はしない)

Intel oneAPI Toolkitのインストール

ツールキットをインストールするキーを取得する

wget https://apt.repos.intel.com/intel-gpg-keys/GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB

キーを登録する

sudo apt-key add GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB

intelリポジトリを使用するためaptを構成する

echo "deb https://apt.repos.intel.com/oneapi all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/oneAPI.list

コンポーネントをアップグレード

sudo apt update

Base toolkitをインストールする

sudo apt install intel-basekit
*VASPで必要なC++もインストールされる. 結構時間がかかる.

ハイパフォーマンス・コンピューターキットをインストール

sudo apt install intel-hpckit
*マスカーネルライブラリ(MKL)やFortranコンパイラー等がインストールされる.

パスを通す

source /opt/intel/oneapi/setvars.sh
*oneAPIは, /opt/intel/oneapiにインストールされる.
*念の為, which ifortで確認しておく.

VASPのインストール

VASP Portalからアーカイブをダウンロード

https://www.vasp.at/vasp-portal/
*UsernameとPasswordは, 山中が知っている.
*最新は, vasp 6.2.1である.

アーカイブを展開し, ディレクトリを移動

tar -xzvf vasp.6.2.1.tar.gz
cd vasp.6.2.1

makefileを作成

cp arch/makefile.include.linux_intel makefile.includ

makefile.includeを編集

(1) 1コアあたりのキャッシュの大きさを設定する.
3行目あたりの, -DMPI_BLOCK=32000 の箇所を, 使用するCPUのL1キャッシュに合わせて変更する.
L1キャッシュの大きさは, https://en.wikichip.org/wiki/WikiChipで調べることができる.
例えば, Intel Xeon Gold5220Rの場合, L1キャッシュは 768 kBであるので
-DMPI_BLOCK=768000
と設定する.
次に, 1行下の -DCACHE_SIZE=16000 を上記L1キャッシュの半分の値とする. 上記の例ならば
-DCACHE_SIZE=384000
と設定する.

(2)コンパイル時の最適化オプションを設定する.
OFLAG = -O2 の箇所を, OFLAG = -O3 -xSKYLAKE-AVX512 に変更する.
* OFLAG = -O2のままでもOKである.

(3)GPU関連の行を全てコメントアウトする.

ビルドする

make all
* 結構時間がかかるので, 待つ. これで, buildディレクトリに, vasp ができていれば, ビルド(インストール)成功である.

スタックメモリの上限を解放する

ulimit -sunlimited

テストを実行する

水分子(H2O)の構造緩和計算を行う.
https://www.vasp.at/wiki/index.php/H2Oにある, H2O.tarをダウンロードする.
ダウンロードしたファイル(H2Oというフォルダ名とする)を, vaspのフォルダに入れる.
¥vasp6.2.1¥build¥stdにあるvaspをコピーし, H2Oフォルダにペーストする.
H2Oフォルダ内にて, ターミナルで,
./vasp
とすれば, シリアル実行される.
mpirun -np 4 ./vasp
などとすれば, 並列実行される.