Servidor para Gaussian e VASP: memória, disco e GPU

Gaussian: memória, disco e GPU

O Gaussian roda, por padrão, em um único processador. Para usar vários núcleos de uma máquina, o cálculo informa quais processadores usar, com %CPU ou com o comando mais antigo %NProcShared. A execução em vários computadores usa o ambiente Linda; confira no contrato de licença do grupo se ele está incluído.

Memória

O comando %Mem define quanta memória o Gaussian usa, e o padrão é de 800 MB. A documentação alerta que pedir mais memória do que a máquina tem deixa o cálculo muito lento. Na prática, o servidor precisa de memória física suficiente para o maior cálculo do grupo, com folga para o sistema.

Disco de rascunho

Os arquivos temporários vão para o diretório definido em GAUSS_SCRDIR. Em cálculos grandes, esse disco é muito usado, e um SSD local dedicado ao rascunho tende a evitar que o armazenamento vire o gargalo.

GPU

Segundo a página de GPU do Gaussian, a versão 16 aceita GPUs NVIDIA K40, K80, P100 (revisão B.01), V100 (revisão C.01) e A100 (revisão C.02), só em Linux. A página cita o uso em cálculos DFT (energias, gradientes e frequências) e avisa que a GPU rende pouco em cálculos pequenos e em métodos pós-SCF como MP2 e CCSD.

• Cada GPU precisa de um núcleo de CPU exclusivo para controlá-la, e esse núcleo deixa de calcular nas partes que vão para a GPU.
• Cada núcleo que controla uma GPU precisa de pelo menos a mesma memória alocada para o cálculo na placa. Em uma GPU de 16 GB, a documentação indica de 11 a 12 GB para o Gaussian.
• A mesma página estima ganho potencial de 2 vezes num computador com 32 núcleos e 8 GPUs, e lembra que os núcleos de controle deixam de calcular nas partes paralelizadas na GPU. O ganho real depende do caso.

VASP: licença por grupo e GPU

O VASP é licenciado pela VASP Software GmbH para grupos de pesquisa bem definidos. Segundo as perguntas frequentes do site oficial, todos os membros do grupo precisam estar na mesma unidade e no mesmo local. A licença não vale para o departamento inteiro e não pode ser transferida para outra instituição. Não há taxa anual: a licença é permanente para a versão comprada e para as atualizações menores dos três primeiros anos. Uso comercial é licenciado pela Materials Design Inc.

A versão 6 do VASP tem execução em GPU por OpenACC, documentada por centros de supercomputação que a mantêm instalada. Como a execução em GPU usa um processo MPI por placa, a quantidade de placas e de processos MPI é planejada em conjunto.

O que pesa no servidor

• Memória por núcleo suficiente para os maiores sistemas do grupo;
• bibliotecas numéricas e compilação ajustadas ao processador escolhido;
• GPU quando a versão e os cálculos do grupo aproveitam a placa.

Instalação com a licença do grupo

Com autorização do titular da licença e dentro dos termos do contrato, instalamos o Gaussian e o VASP com os arquivos que o grupo recebe dos desenvolvedores, compilados ou configurados para a máquina. A licença do VASP limita quem pode usar e baixar o programa, e isso é conferido antes. Depois rodamos um cálculo de referência do próprio grupo para conferir resultado e tempo. Licenças são contratadas diretamente com os desenvolvedores ou seus distribuidores.

Perguntas frequentes