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[CP2K] 基于官方docker的CP2K 10.0版本安装演示

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发表于 Post on 2022-5-18 17:58:27 | 显示全部楼层 Show all |阅读模式 Reading model
本帖最后由 Acee 于 2022-6-7 15:27 编辑

基于docker的CP2K v10.0安装演示(官方教程搬运)


1. 前言



学生最近在学习周期性晶体分子的计算,通过本论坛和其他渠道了解到第一性原理的开源软件cp2k在计算这类体系上比较适用。同时也了解到cp2k安装难的问题。

庆幸的是官方发布了基于docker的CP2K安装方法(此安装方法也适用于以前的cp2k版本,例如v9.1)故在此转发一下。具体流程如下文所示:
“划重点:网上有很多其他的号称简易安装的方法,请大家一定擦亮双眼!!!本教程搬运至官方,一步一步来,绝对是最简单,最方便的,完全免费的方法(引用官方的话:The easiest way to build CP2K with all of its dependencies as a Docker container)。”当前安装的是psmp版本:MPI+OpenMP混合并行,可以单机并行也可以跨节点并行(sob老师的博文中有具体介绍:http://sobereva.com/586




2. 安装方法

2.1. docker安装



官方给的docker安装教程为:
  1. https://docs.docker.com/get-docker/
复制代码
docker的安装过程也可以参照菜鸟教程中给的方法链接如下:
  1. https://www.runoob.com/docker/ubuntu-docker-install.html
复制代码
docker安装完成过后,离cp2k的使用又近一步了!!


2.2. 基于官方教程的安装复现


2.2.1. 进入github页面
上一节在linux系统上安装了docker,现在我们来到用docker安装cp2k的github页面。
  1. https://github.com/cp2k/cp2k/tree/master/tools/docker
复制代码
在这里可以看到cp2k/tools/docker目录下面的Dockerfile(可以看到官方6天前上传的Dockerfile.prod.psmp文件)和对应的官方给的输入命令。
先下载cp2k到本地文件夹
2.2.2. 下载cp2k源代码到本地
  1. git clone --recursive https://github.com/cp2k/cp2k.git cp2k #下载最新版本的cp2k
复制代码
  1. git clone --recursive -b support/vx.y https://github.com/cp2k/cp2k.git cp2k #下载指定版本的cp2k, versionx.y,例如v9.1就是9.1版本
复制代码
运行完如上代码后,我们就可以看到当前文件夹下,有了cp2k的源代码。大概200多MB。
然后进入cp2k/tools/docker
2.2.3. 进入docker文件夹
  1. cd cp2k/tools/docker
复制代码
2.2.4. 安装cp2k
然后依次运行如下命令:
  1. docker build -f Dockerfile.prod_psmp --build-arg GIT_COMMIT_SHA=$(git rev-parse HEAD) -t cp2k_prod_psmp ../../
复制代码
这一步会等很长时间,我这边大概是等了1~2个小时。
2.2.5. 测试
  1. cd ../../benchmarks/QS_single_node
复制代码
进入benchmarks下的QS单节点文件夹中
  1. docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=2 -np 16 cp2k dbcsr.inp
复制代码
通过docker run 运行dbcsr.inp成功,并计算结束后会有如下内容打印出来:



"The number of warnings for this run is : 0"



然后我测试了一个自己的任务,基于DZVP-MOLOPT-SR-GTH基组,使用GTH-PBE赝势对二硫化钨周期性晶体的XY方向进行单点能计算
  1. docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=2 -np 16 cp2k WS2.inp 1>WS2.out 2>WS2.err
复制代码
一分钟不到就计算结束,同时可以通过top看见cp2k运行时的进程数目。可以用Multiwfn进行波函数分析啦,此处注意生成的molden文件,要把其中的核电子数改为价电子数。也就是核电子数减去被赝势赝掉的电子数目。

2.3. 测试结果

如test_results图所示,16个线程,17分钟测试完毕

3. 总结


学生是用cp2k做第一性原理计算的新手,以上内容有不足之处,还望各位老师不吝指点。



官方测试例子的测试结果,16个线程,17min,全部通过

官方测试例子的测试结果,16个线程,17min,全部通过

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利用GAUSSIAN, CP2K, GROMACS进行量化,第一性原理和分子动力学模拟的多尺度计算。涉及蛋白质(配体,非标准残基),自组装,粗粒度(MARTINI力场),周期性晶体分子等体系模拟

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发表于 Post on 2022-9-21 14:05:13 | 显示全部楼层 Show all
注意现在安装包自带的spglib现在出现问题了,导致无法下载安装出错,需要按照下面的方式,把toolchain中对应的脚本修改一下,具体如下:
https://github.com/cp2k/cp2k/pul ... 0560685ed42d54066aa

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发表于 Post on 2022-5-18 18:07:34 | 显示全部楼层 Show all
本帖最后由 abin 于 2022-5-18 18:44 编辑

docker pull 岂不是更佳?
https://blog.csdn.net/hpc4you/article/details/124419142
High-Performance Computing for You
为您专属定制的高性能计算解决方案

更多讯息,请访问:
App,  https://gitee.com/hpc4you/linux
hpc4you toolkit,  https://gitee.com/hpc4you/hpc
电邮hpc4you@163.com VX: hpc4you

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-5-18 18:12:53 | 显示全部楼层 Show all
本帖最后由 Acee 于 2022-5-19 09:24 编辑
abin 发表于 2022-5-18 18:07
docker pull 岂不是更佳?


利用GAUSSIAN, CP2K, GROMACS进行量化,第一性原理和分子动力学模拟的多尺度计算。涉及蛋白质(配体,非标准残基),自组装,粗粒度(MARTINI力场),周期性晶体分子等体系模拟

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-5-19 09:35:10 | 显示全部楼层 Show all
本人为方便大家阅读,对帖子的内容做了些许修改
利用GAUSSIAN, CP2K, GROMACS进行量化,第一性原理和分子动力学模拟的多尺度计算。涉及蛋白质(配体,非标准残基),自组装,粗粒度(MARTINI力场),周期性晶体分子等体系模拟

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发表于 Post on 2022-5-31 10:49:35 | 显示全部楼层 Show all
似乎正式版还没出,CP2K v10.0有啥更新不
我唯一知道的就是我一无所知,但我是化学小迷弟

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发表于 Post on 2022-6-11 10:50:34 | 显示全部楼层 Show all
输入CP2K还是显示命令找不到应该咋整呢?
输入这一串是可以的docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=2 -np 16 cp2k

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发表于 Post on 2022-6-11 11:06:05 | 显示全部楼层 Show all
docker是不支持centos的嘛?

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发表于 Post on 2022-6-11 12:23:46 | 显示全部楼层 Show all
在超算上弄没有root,还是singularity更加方便。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-11 13:52:21 | 显示全部楼层 Show all
nianbin 发表于 2022-6-11 10:50
输入CP2K还是显示命令找不到应该咋整呢?
输入这一串是可以的docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/ ...

找不到是正常的。调用docker安装的cp2k需要用这样的命令
docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mnt cp2k_prod_psmp mpiexec -genv OMP_NUM_THREADS=2 -np 16 cp2k xxx.inp 1>xxx.out 2>xxx.err (通过np指定并行的线程数目)
利用GAUSSIAN, CP2K, GROMACS进行量化,第一性原理和分子动力学模拟的多尺度计算。涉及蛋白质(配体,非标准残基),自组装,粗粒度(MARTINI力场),周期性晶体分子等体系模拟

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-11 13:54:59 | 显示全部楼层 Show all
876449830 发表于 2022-6-11 11:06
docker是不支持centos的嘛?

https://docs.docker.com/desktop/linux/install/
这个网站可以查到docker支持的平台。
支持Ubuntu,Debian和Fedora
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Acee 发表于 2022-6-11 13:54
https://docs.docker.com/desktop/linux/install/
这个网站可以查到docker支持的平台。
支持Ubuntu,De ...

谢谢回复!看了一下,好像是没有centos。

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发表于 Post on 2022-6-11 16:22:06 | 显示全部楼层 Show all
ChemG 发表于 2022-5-31 10:49
似乎正式版还没出,CP2K v10.0有啥更新不

等等吧。9.1用着也挺好的。再说编译吧,也不用全部功能包都编译好。自己需要的模块能用够用就可以。

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发表于 Post on 2022-6-11 16:25:07 | 显示全部楼层 Show all

高,实在是高!docker代码太长太长了。

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发表于 Post on 2022-6-11 16:35:05 | 显示全部楼层 Show all
Acee 发表于 2022-6-11 13:52
找不到是正常的。调用docker安装的cp2k需要用这样的命令
docker run --shm-size=1g -ti -v "$(pwd)":/mn ...

那这样的cp2k我想联用gmx的话是不是没戏?

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发表于 Post on 2022-6-26 23:09:33 | 显示全部楼层 Show all
在2.2.4这一步卡住了,报了一堆代码

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