CP2K

CP2K adalah package untuk quantum chemistry dan solid state physics yang dapat melakukan simulasi liquid, molekolar, periodik, material, kristal, dan sistem biologis. CP2K menggunakan pemodelan DFT dengan pendekatan Gaussian and plane waves GPW dan GAPW.

Modul CP2K

ALELEON Supercomputer menyediakan CP2K yang dapat berjalan di CPU dan dengan akselerasi GPU. Berikut adalah detail versi CP2K yang tersedia secara global di ALELEON Supercomputer:

Modul CP2K versi CPU

Versi	Nama modul	Modul DEFAULT	Dukungan hardware
			CPU	GPU	OMP Threading	MPI multi-node
9.1	cp2k/9.1-GCC10-MKL	V	V	-	-	V

Modul CP2K dengan akselerasi GPU (Modul ini sedang dalam tahap pengujian)

Versi	Nama modul	Modul DEFAULT	Dukungan hardware
			CPU	GPU	OMP Threading	MPI multi-node
9.1	cp2k/9.1-GCC10-MKL-CUDA	V	V	V	-	V

Menjalankan CP2K

User dapat menjalankan CP2K dengan pilihan cara menjalankan komputasi via terminal atau EFIRO:

Terminal - SLURM sbatch

Menjalankan komputasi pada terminal melalui job submission SLURM sbatch. Tutorial ini mengasumsikan user dapat menggunakan terminal Linux.

Langkah Menjalankan CP2K via SLURM sbatch
0	Sebelum login, user harus terhubung ke jaringan VPN ALELEON Supercomputer. Apabila sudah terhubung, login dengan SSH: User OS Windows dan MacOS -> $ ssh <username>@aleleon.hpc User OS Linux -> $ ssh <username>@10.192.50.10
1	Siapkan file yang dibutuhkan untuk menjalankan komputasi user. User dapat melakukan upload / download file dengan bantuan aplikasi FTP seperti FileZilla, WinSCP, dan lainnya. Untuk kerapian data, disarankan untuk menaruh satu job pada satu folder tersendiri.
2	Buat SLURM Submit Script yaitu semacam formulir untuk menjalankan job dengan panduan berikut:*Nama script dibebaskan, contoh slurmcp2k.sh Ikuti panduan template berikut dan petunjuk pada NOTES didalamnya. Panduan singkat mengisi SBATCH1 Parameter Nilai maks Fair policy usage2 Nilai maks untuk CP2K ntasks 128 3843 mem 128GB 500GB4 time 3-00:00:00 atau 72:00:00 gpus 2 1 (eksperimental) Note: Info semua SBATCH lebih detail lihat laman Submit Script ALELEON Supercomputer Info limitasi fair policy usage lihat laman Limitasi Fair Usage ALELEON Supercomputer CP2K mendukung komputasi paralel multi-node MPI. Untuk menjalankan CP2K lebih dari 128 core thread (1 node), lihat laman MPI ALELEON Supercomputer. User dapat menggunakan memori RAM hingga 500GB pada node epyc001. Tambahkan parameter #SBATCH --nodelist=epyc001 Template SLURM Submit Script CP2K versi CPU #!/bin/bash # ------------------------------------------------------------- # | Template SLURM Submit Script # | Software  : CP2K (CPU) # | Update script r: 06/10/2023 # | # | NOTES: # | 1. Isi bagian yang ditandai 4 garing (////). # | 2. Template ini adalah referensi. # | User dapat mengubah bagian yang sekiranya perlu diubah. # | 3. Panduan menjalankan CP2K di ALELEON lihat: # | https://wiki.efisonlt.com/wiki/CP2K # ------------------------------------------------------------- # -------------------------------------------------- # Alokasi komputasi, modul software, dan file input # -------------------------------------------------- # Alokasi jumlah core thread CPU #SBATCH --ntasks=//// # Alokasi jumlah memori RAM (satuan GB) #SBATCH --mem=////GB # Alokasi limit waktu menjalankan job. # Format HH:MM:SS atau D-HH:MM:SS #SBATCH --time=//// # Definisi file untuk menampung output terminal #SBATCH --output=result-%j.txt # Definisi file untuk menampung output error log #SBATCH --error=error-%j.txt # Nama input file CP2K dengan format file-nya INPUT_FILE='////.inp' # Memuat modul software CP2K versi CPU # Daftar modul CP2K lihat subbab "Modul CP2K" pada wiki ini module load cp2k//// # ------------------------------------------------- # RUN SCRIPT # ------------------------------------------------- # Perintah menjalankan CP2K mpirun -np $SLURM_NTASKS --mca pml ucx --mca osc ucx cp2k.zen2 $INPUT_FILE Template SLURM Submit Script CP2K versi GPU #!/bin/bash # ------------------------------------------------------------- # | Template SLURM Submit Script # | Software  : CP2K (GPU) - EKSPERIMENTAL # | Update script r: 06/10/2023 # | # | NOTES: # | 1. Isi bagian yang ditandai 4 garing (////). # | 2. Template ini adalah referensi. # | User dapat mengubah bagian yang sekiranya perlu diubah. # | 3. Panduan menjalankan CP2K di ALELEON lihat: # | https://wiki.efisonlt.com/wiki/CP2K # ------------------------------------------------------------- # -------------------------------------------------- # Alokasi komputasi, modul software, dan file input # -------------------------------------------------- #SBATCH --partition=ampere # Alokasi jumlah core thread CPU 9 menurut dokumentasi CP2K #SBATCH --ntasks=9 # Alokasi jumlah GPU 1 menurut dokumentasi CP2K #SBATCH --gpus=1 # Alokasi jumlah memori RAM (satuan GB) #SBATCH --mem=////GB # Alokasi limit waktu menjalankan job. # Format HH:MM:SS atau D-HH:MM:SS #SBATCH --time=//// # Definisi file untuk menampung output terminal #SBATCH --output=result-%j.txt # Definisi file untuk menampung output error log #SBATCH --error=error-%j.txt # Nama input file CP2K dengan format file-nya INPUT_FILE='////.inp' # Memuat modul software CP2K versi GPU module load cp2k/9.1-GCC10-MKL-CUDA # ------------------------------------------------- # RUN SCRIPT # ------------------------------------------------- # Unset UCX supaya MPI berjalan di NVIDIA unset UCX_TLS unset UCX_NET_DEVICES # Perintah menjalankan CP2K mpirun -np $SLURM_NTASKS --mca pml ucx --mca osc ucx cp2k.zen2 $INPUT_FILE
3	Jalankan job dengan perintah sbatch. $ sbatch <nama-SLURM-Submit-script> Contoh menjalankan nama script slurmcp2k.sh. $ sbatch slurmcp2k.sh
4A	User dapat melihat status jalannya job dengan perintah squeue dengan flag -ul $USER. Apabila tidak ada output artinya tidak ada job user yang berjalan / antri pada waktu itu. $ squeue -ul $USER Berikut adalah daftar STATE atau ST dari squeue yang menunjukkan status berjalannya job: Daftar STATE squeue SLURM STATE Kepanjangan Penjelasan R RUN Job berjalan PD PENDING Job tertahan, lihat keterangan NODELIST(REASON) CG COMPLETING Job selesai dan dalam proses clean-up SLURM CA CANCELED Job dibatalkan oleh user PR PREEMPETED Job dibatalkan oleh sys-admin Aleleon, alasan dikabarkan melalui email S SUSPENDED Job ditahan oleh sys-admin Aleleon
4B	Apabila user ingin membatalkan job, gunakan perintah scancel berdasarkan job ID. Job ID dapat dilihat melalui perintah squeue pada kolom JOBID. User hanya bisa membatalkan job submission milik user sendiri. $ scancel <job-ID-submission-user> Contoh user membatalkan job submission milik user dengan ID 231. $ scancel 231

GUI Web - EFIRO Job Composer

Menjalankan komputasi dengan tampilan grafis pada formulir job submission EFIRO Job Composer.

Langkah Menjalankan CP2K via EFIRO Job Composer
0	Sebelum login, user harus terhubung ke jaringan VPN ALELEON Supercomputer. Apabila sudah terhubung: Buka alamat web http://aleleon.ood kemudian masukkan username dan password user. Bagi user Linux, buka alamat http://10.192.50.11
1	Buka menu dashboard EFIRO Jobs > Jobs Composer
2	Pilih New Jobs > From Template
3	Pilih template COMCOT yang dibutuhkan. Isi atau ganti Job Name sesuai keinginan user, kemudian klik Create New Job. Template COMCOT yang tersedia Nama Template Penjelasan CP2K 9.1 (CPU) Menjalankan CP2K versi 9.1 di CPU CP2K 9.1 (GPU) Eksperimental Menjalankan CP2K versi 9.1 di GPU. Dalam fase pengujian
4	Gunakan menu Edit Files untuk upload file yang dibutuhkan. Laman Edit Files juga dapat melakukan view / download / edit / rename / delete file. Fitur upload pada laman Edit Files mempunyai batasan ukuran upload 2GB per file. Gunakan aplikasi FTP apabila user hendak mengupload file tunggal diatas 2GB.
5	Melalui Open Editor, lengkapi Submit Script dengan mengganti bagian yang di tandai 4 garis miring (////). Jangan lupa klik Save setiap sekali mengubah script. Panduan singkat mengisi SBATCH1 Parameter Nilai maks Fair policy usage2 Nilai maks untuk CP2K ntasks 128 3843 mem 128GB 500GB4 time 3-00:00:00 atau 72:00:00 gpus 2 1 (eksperimental) Note: Info semua SBATCH lebih detail lihat laman Submit Script ALELEON Supercomputer Info limitasi fair policy usage lihat laman Limitasi Fair Usage ALELEON Supercomputer CP2K mendukung komputasi paralel multi-node MPI. Untuk menjalankan CP2K lebih dari 128 core thread (1 node), lihat laman MPI ALELEON Supercomputer. User dapat menggunakan memori RAM hingga 500GB pada node epyc001. Tambahkan parameter #SBATCH --nodelist=epyc001
6A	Jalankan job dengan klik tombol Submit. Berikut penjelasan kolom Status, pantau dengan refresh halaman job: Status Arti Not Submitted Job belum pernah dijalankan. Running Job berjalan. Queue Job mengantri dan belum berjalan. Completed Job selesai berjalan. Failed Job berhenti di tengah jalan, Bisa karena di Stop atau Delete oleh user.
6B	Untuk menghentikan job yang tengah berjalan, klik tombol Stop.
7A	Hasil output job dapat dilihat pada kolom Folder Contents atau membuka halaman Edit Pages. User dapat melihat semua file output yang keluar di kolom Folder Contents. atau dengan membuka menu Edit Files.
7B	User dapat menjalankan ulang ruang job yang sama (misalkan ketika ada koreksi file input atau Submit Script) dengan mengklik kembali tombol Submit.

Notifikasi Status Jalannya Job Submission via email

SLURM ALELEON Supercomputer dapat mengirim notifikasi email kepada user untuk mengabarkan apabila job user sudah berjalan atau selesai. SLURM ALELEON Supercomputer menggunakan nama email Jojo untuk mengirim notifikasi email.

Silahkan tambahan SBATCH berikut pada SLURM Submit Script (dapat ditambahkan setelah SBATCH error) apabila user ingin menerima notifikasi email dari SLURM:

#SBATCH --mail-user=<alamat-email-user>
#SBATCH --mail-type=begin
#SBATCH --mail-type=end

• mail-user
  • Alamat email user untuk menerima notifikasi SLURM
• mail-type=begin
  • Notifikasi email yang menginfokan job sudah berjalan.
• mail-type=end
  • Notifikasi email yang menginfokan job sudah selesai.
  • Sekaligus memberikan cuplikan 20 baris terakhir dari file output SBATCH output dan error job user.