11. Energy band of Bilayer MoS2 (with supercomputer) (2023.8.3 수정)

본 매뉴얼은 리눅스(UBUNTU 20.04)환경에서 Terminal에 명령을 내리는 방식으로 작성되었습니다.
사용자는 UBUNTU 20.04 이상의 환경에서 리눅스 환경에 익숙해지는 과정을 거치면서 매뉴얼을 사용하시기 바랍니다.

https://sites.google.com/view/seoulqmt

University of Seoul QMT

이제부터는 슈퍼컴퓨터(KISTI)를 이용한 계산을 하여야 합니다. 일반 컴퓨터로는 시간이 지나치게 오래 걸릴 수 있기 때문이지요.

우선은 KISTI의 간단한 사용법을 익혀 보도록 하겠습니다.

 

KISTI
지금까지 Monolayer 구조에서의 Energy Band를 그려 보았다. 이제부터는 Bilayer Energy Band 도 그릴 예정인데, 데스크탑 컴퓨터로 계산하게 되면 시간이 매우 오래 걸리므로 KISTI(국가 슈퍼컴퓨팅 센터)를 이용해서 계산을 할 것이다.
KISTI의 사용법은 인터넷에 치면 잘 나와 있다. (https://portal.tacc.utexas.edu/user-guides/stampede2 에서 명령어를 배울 수 있고, KISTI는 인터넷에 공식 매뉴얼이 나와 있다.)

2020년 현재에는 학교 내부 클러스터에 연결을 한 다음에, KISTI로 연결하는 방법을 사용 하였으므로, 그것을 기준으로 설명하겠다. 이 매뉴얼에는 KISTI에 로그인하는 법, 자료를 옮기는 법, Input File을 슈퍼 컴퓨터에게 맡기는 방법 등을 설명할 것이다.
 1. ssh -Y (클러스터 아이디)@jung.sscc.uos.ac.kr -p 1234
 2. 비밀번호 입력
 3. ssh (KISTI아이디)@nurion.ksc.re.kr
 4. OTP 입력(KISTI쪽에서 인증번호를 받아야 함, 핸드폰에 OTP수신어플 설치해야 함)
 5. 비밀번호 입력(KISTI에 가입하면 주는 번호)
 6. 컴퓨터의 파일을 클러스터로 옮긴다.
     scp -P 1234 -r (폴더 이름)/ (클러스터 아이디)@jung.sscc.uos.ac.kr:/(옮기고자 하는 클러스터 내의 디렉토리)
 7. 클러스터에 있는 파일을 KISTI로 옮긴다.
    scp -r (폴더 이름)/ (KISTI아이디)@nurion.ksc.re.kr:/scratch/(KISTI아이디)
(띄어쓰기에 주의하여야 함.)
특이한 것은, KISTI에서는 저장 위치를 ‘home01’폴더로 해서는 안되고, scratch폴더내에 저장하여서, 이 위치에서 실행하여야 한다는 점이다.
+) Ipad에서는 Shelly라는 어플을 깔아서 접속할 수 있다.
 

KISTI 에서는 mpirun등의 계산명령을 우리가 임의로 할 수 없고, shell script파일을 만들어서 작업을 맡겨야 한다.
우선, Input file 을 계산하도록 해 보자. vi PBS.sh라고 터미널 창에 입력한 뒤, 다음과 같이 입력한다.

#!/bin/sh #PBS -V #PBS -N test #PBS -q normal #PBS -A inhouse #PBS -l select=1:ncpus=12:mpiprocs=12 #PBS -l walltime=04:00:00 cd $PBS_O_WORKDIR module purge module add craype-mic-knl intel/19.0.5 impi/19.0.5 mpirun -np 12 (pw.x가 있는 위치)/pw.x <(인풋파일).in > (아웃풋 파일).out

이렇게 입력한 뒤 저장하고 나온다. 그리고 shell script 파일이므로chmod +x PBS.sh를 입력하여 파일을 활성화하고, KISTI에 작업을 제출한다. 이때는 qsub PBS.sh라고 입력한다.
계산이 잘 되고 있는지 확인하려면 qstat – u (KISTI사용자 이름) 을 입력하면

 

KISTI 에서 작업중인 파일의 상태를 확인하고 있다.

 

된다. 그러면 이렇게 작업 상황을 알려 준다.

 

작업이 잘 마무리 되지 않으면 CRASH 폴더가 생기고 test.e********와 같은 파일이 생기니, 이 파일을 열어서 오류 내용을 확인하도록 하자.

Relaxing까지는 이렇게 하면 되고, band.dat를 얻는 데에도 여기까지는 이렇게 하면 된다.
그 뒤에, band dat로부터 band 에너지 구조를 그릴 때에는, band.dat파일의 내용만 복사해서 우리 컴퓨터로 가져와, Monolayer에너지를 그릴 때와 동일한 과정을 수행하면 된다.
학교 클러스터에서 수행하려면 /TGM/Apps/(plotband.x의 디렉토리)/plotband.x 를 이용하면 된다. 이 과정은 이전의 과정과 같다.

 

한편, pseudopotential 의 경로는 scratch에 두었던 다른 파일들과 달리 home01 폴더에 두어야 한다. 

 

 

home01에 pseudopotential 파일을 둔 모습