VASP¶
简介¶
VASP 全称 Vienna Ab-initio Simulation Package，是维也纳大学 Hafner 小组开发的进行电子结构计算和量子力学-分子动力学模拟软件包。它是目前材料模拟和计算物质科学研究中最流行的商用软件之一。
注意
VASP 使用需要得到 VASP 官方授权，请自行购买 VASP license 许可，下载和安装。
若课题组已购买 VASP ，可发送邮件提供课题组的 VASP license 证明，并注明需要使用的集群名称以及集群上具体的VASP模块名称，我们将添加该 VASP module 的使用权限。
如果需要编译第三方插件或者需要修改源码版本的VASP，请提前参考VASP官网或者第三方插件官网确认需要安装的VASP版本是否支持。
本文档将介绍如何使用集群上已部署的 VASP ，以及如何自行编译 VASP。
集群上可用的VASP版本¶
版本 |
平台 |
构建方式 |
集群 |
模块名 |
|---|---|---|---|---|
5.4.4 |
|
源码 |
思源一号 |
vasp/5.4.4-intel-2021.4.0 |
6.2.1 |
|
源码 |
思源一号 |
vasp/6.2.1-intel-2021.4.0-cuda-11.5.0 |
6.3.2 |
|
源码 |
思源一号 |
vasp/6.3.2-vtst-intel-2021.4.0 |
5.4.4 |
|
源码 |
Pi 2.0 |
vasp/5.4.4-intel-2021.4.0 |
6.3.2 |
|
源码 |
Pi 2.0 |
vasp/6.3.2-intel-2021.4.0 |
思源一号 VASP¶
下面 slurm 脚本以 vasp 6.3.2 为例。若使用其他模块，比如 vasp 5.4.4，请将 module load 那行换成 module load vasp/5.4.4-intel-2021.4.0
#!/bin/bash
#SBATCH -J vasp
#SBATCH -p 64c512g
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=64
#SBATCH --exclusive
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
module purge
module load vasp/6.3.2-intel-2021.4.0
ulimit -s unlimited
ulimit -l unlimited
mpirun -np $SLURM_NPROCS vasp_std
π2.0 VASP¶
下面 slurm 脚本以 vasp 5.4.4 为例：
#!/bin/bash
#SBATCH -J vasp
#SBATCH -p cpu
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=40
#SBATCH --exclusive
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
module purge
module load vasp/5.4.4-intel-2021.4.0
ulimit -s unlimited
ulimit -l unlimited
mpirun -np $SLURM_NPROCS vasp_std
自行编译 VASP¶
VASP 在集群上使用 intel 套件自行编译十分容易，下面介绍CPU版本的安装和使用方法。
先申请计算节点，然后加载 intel 套件
srun -p 64c512g -n 4 --pty /bin/bash # 思源集群申请计算节点
srun -p cpu -n 4 --pty /bin/bash # Pi2.0集群申请计算节点
module load oneapi/2021.4.0 # 加载intel套件
解压缩 VASP 安装包，进入
vasp.x.x.x文件夹（可看到arch,src等文件夹）
cp arch/makefile.include.linux_intel makefile.include
输入
make开始编译，预计十分钟左右完成
make
请注意，为了避免编译出错，推荐直接使用 make，不要添加 -jN (若一定要使用，请使用完整的命令： make DEPS=1 -jN )
编译完成后，bin 文件夹里将出现三个绿色的文件： vasp_std, vasp_gam, vasp_ncl
可将 vasp_std 复制到 $HOME/bin 里，后续可以直接调用：
mkdir -p ~/bin # 若 home 下未曾建过 bin，则新建一个；若已有，请略过此句
cp bin/vasp_std ~/bin
使用
#!/bin/bash
#SBATCH -J vasp
#SBATCH -p 64c512g
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=64
#SBATCH --exclusive
#SBATCH -o %j.out
#SBATCH -e %j.err
module purge
module load oneapi/2021.4.0
ulimit -s unlimited
ulimit -l unlimited
mpirun -np $SLURM_NPROCS ~/bin/vasp_std
VASP-GPU版本编译安装
由于VASP为商业软件，需要用户自行申请license、在官网自行下载源码包。 下面介绍如何在思源一号上的a100节点上，编译安装GPU版本VASP，本文以6.3.0为例编译nvhpc+acc版本，其他版本请参考vasp官网。
先申请计算节点，然后加载编译环境
srun -n 16 --gres=gpu:1 -p a100 --pty /bin/bash # 申请计算节点
module load nvhpc/23.3-gcc-11.2.0
module load oneapi/2021.4.0
module unload intel-oneapi-mpi/2021.4.0
module load gcc/11.2.0 cuda/11.8.0
解压缩 VASP 安装包，进入
vasp.x.x.x文件夹，可看到arch,src等文件夹。
cp arch/makefile.include.nvhpc_acc makefile.include
＃ 修改makefile.include文件
＃ 删除或注释 BLAS and LAPACK，scaLAPACK，FFTW，新增 MKL 设置
＃ Intel MKL (FFTW, BLAS, LAPACK, and scaLAPACK
MKLROOT ?= /dssg/opt/icelake/linux-centos8-icelake/gcc-8.5.0/intel-oneapi-mkl-2021.4.0-r7h6alnulyzgb6iqvxhovmwrajvwbqxf/mkl/2021.4.0/
LLIBS += -Mmkl -L${MKLROOT}/lib/intel64 -lmkl_scalapack_lp64 -lmkl_blacs_openmpi_lp64
INCS += -I$(MKLROOT)/include/fftw
输入
make开始编译
make
请注意，为了避免编译出错，推荐直接使用 make，不要添加 -jN (若一定要使用，请使用完整的命令： make DEPS=1 -jN )
编译完成后，bin 文件夹里将出现三个绿色的文件： vasp_std, vasp_gam, vasp_ncl
可将 vasp_std 复制到 home/bin 里，后续可以直接调用：
mkdir -p ~/bin # 若 home 下未曾建过 bin，则新建一个；若已有，请略过此句
cp bin/vasp_std ~/bin
作业脚本
#!/bin/bash
#SBATCH -J vasp-gpu
#SBATCH -p a100
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=16
#SBATCH --gres=gpu:1
module load nvhpc/23.3-gcc-11.2.0
module load oneapi/2021.4.0
module unload intel-oneapi-mpi/2021.4.0
module load gcc/11.2.0 cuda/11.8.0
ulimit -s unlimited
ulimit -l unlimited
mpirun -np 1 ~/bin/vasp_std
VASP 算例¶
以 64 原子的 Si AIMD 熔化为例，本示例相关说明：
VASP 运行需要最基本的
INCAR,POSCAR,POTCAR,KPOINTS四个文件。全部文件已放置于思源一号共享文件夹：
/dssg/share/sample/vasp
VASP 算例运行方法：
cp -r /dssg/share/sample/vasp ~
cd vasp
sbatch run.slurm
下面是该示例的
INCAR文件内容：
SYSTEM = cd Si
! ab initio
ISMEAR = 0 ! Gaussian smearing
SIGMA = 0.1 ! smearing in eV
LREAL = Auto ! projection operators in real space
ALGO = VeryFast ! RMM-DIIS for electronic relaxation
PREC = Low ! precision
ISYM = 0 ! no symmetry imposed
! MD
IBRION = 0 ! MD (treat ionic dgr of freedom)
NSW = 60 ! no of ionic steps
POTIM = 3.0 ! MD time step in fs
MDALGO = 2 ! Nosé-Hoover thermostat
SMASS = 1.0 ! Nosé mass
TEBEG = 2000 ! temperature at beginning
TEEND = 2000 ! temperature at end
ISIF = 2 ! update positions; cell shape and volume fixed
NCORE = 4