CP2K晶胞优化几步之后卡住

乐平

最近编译了纯 GCC, openmpi, OpenBLAS 版的 cp2k-2024.1
编译命令如下：

1. bash install_cp2k_toolchain.sh --with-gcc=install --with-openblas=install --with-openmpi=install --with-quip=install --with-plumed=install

复制代码

编译过程很顺利，也用测试过 regular-test，4172 个测试全通过，如下。



然后用 Multiwfn 3.8-dev (2024年3月7号发行版）生成了输入文件，提交晶胞优化任务。前 4 步很顺利，但是到第 5 步就卡住不动，如下所示：

1. 
   
2. ENERGY| Total FORCE_EVAL ( QS ) energy [a.u.]:             -699.610894219900842
   
3. 
   
4. STRESS| Analytical stress tensor [GPa]                                                                                                                                    
   
5. STRESS|                        x                   y                   z
   
6. STRESS|      x       -7.65561582709E-01   1.99858714179E-02   1.50522450367E-01
   
7. STRESS|      y        1.99858714179E-02  -7.46967194795E-01   2.44339310443E-02
   
8. STRESS|      z        1.50522450367E-01   2.44339310443E-02  -2.64670009464E-02
   
9. STRESS| 1/3 Trace                                            -5.12998592817E-01
   
10. STRESS| Determinant                                           2.40353886432E-03
    
11. 
    
12. STRESS| Eigenvectors and eigenvalues of the analytical stress tensor [GPa]
    
13. STRESS|                        1                   2                   3
    
14. STRESS| Eigenvalues  -7.99367119211E-01  -7.43671843463E-01   4.04318422307E-03
    
15. STRESS|      x           0.944331120223      0.266625870060      0.192741746369
    
16. STRESS|      y          -0.278527377207      0.959714119094      0.037031199792
    
17. STRESS|      z          -0.175103499465     -0.088653567477      0.980550513461
    
18. 
    
19. --------  Informations at step =     4 ------------
    
20.   Optimization Method        =                 BFGS
    
21.   Total Energy               =      -699.6108942199
    
22.   Internal Pressure [bar]    =     -5129.9859281679
    
23.   Real energy change         =        -0.0085218982
    
24.   Predicted change in energy =        -0.0053202236
    
25.   Scaling factor             =         0.4741653438
    
26.   Step size                  =         0.0178626558
    
27.   Trust radius               =         0.3779452266
    
28.   Decrease in energy         =                  YES
    
29.   Used time                  =               16.793
    
30. 
    
31.   Convergence check :
    
32.   Max. step size             =         0.0178626558
    
33.   Conv. limit for step size  =         0.0030000000
    
34.   Convergence in step size   =                   NO
    
35.   RMS step size              =         0.0058162932
    
36.   Conv. limit for RMS step   =         0.0015000000
    
37.   Convergence in RMS step    =                   NO
    
38.   Max. gradient              =         0.0284511874
    
39.   Conv. limit for gradients  =         0.0004500000
    
40.   Conv. for gradients        =                   NO
    
41.   RMS gradient               =         0.0029046871
    
42.   Conv. limit for RMS grad.  =         0.0003000000
    
43.   Conv. for gradients        =                   NO
    
44.   Pressure Deviation [bar]   =     -5130.9991781679
    
45.   Pressure Tolerance [bar]   =       100.0000000000
    
46.   Conv. for  PRESSURE        =                   NO
    
47. ---------------------------------------------------
    
48. Estimated peak process memory after this step [MiB]                         236
    
49. 
    
50. --------------------------
    
51. OPTIMIZATION STEP:      5
    
52. --------------------------                                                                                                                                                
    

复制代码

不太清楚是什么原因。

我将输入文件上传到论坛，请各位高手帮忙查看一下。十分感谢！

ultramanm87

以前遇到过小晶胞（几个原子）16核并行跑4-5步卡住，用4核才没问题，不知道你这个是不是相似的问题

sobereva

乐平

ultramanm87 发表于 2024-3-26 23:23
以前遇到过小晶胞（几个原子）16核并行跑4-5步卡住，用4核才没问题，不知道你这个是不是相似的问题

非常感谢！
还真是核数的问题。从 96 核对半降低到 48 核，还是卡柱，24核还是卡柱，目前测试 16 核还能跑。

乐平

sobereva 发表于 2024-3-27 00:28

谢谢 Sob 老师。

测试过 BFGS，CG，依旧卡在第五步

测试过将 ELPA 换成 ScaLapack，依旧卡在第五步

测试降低 CPU 核心，从 96 核对半降低到 48 核以及 36 核心，还是卡在第 5 步；24核卡在第 35 步，目前测试 16 核还在继续跑（用 BFGS， ELPA 没问题）。

很奇怪啊，测试过 benchmark/QS/H2O-512.inp ，96核跑下来正常结束。难道是晶胞优化算法不支持太多 CPU 并行？

红茶泡枸杞

借楼问一下，请问结构优化续算只要把初始的inp文件换成restart文件提交就可以了吗？我提交了之后发现好像没有续算，没有接着之前的out文件输出，算了几个小时后我给它终止了，提交inp文件从新开始算了。

周志博

乐平 发表于 2024-3-27 14:19
非常感谢！
还真是核数的问题。从 96 核对半降低到 48 核，还是卡柱，24核还是卡柱，目前测试 16 核还能 ...

求：您的电脑到96核心应该用的不是虚拟机而是直接在电脑装ubuntu系统吧，这样的话安装cp2k的时候是按照什么教程来的，可以分享一下么？我在Ubuntu系统安装cp2k的时候遇见了很多问题，难以解决。感谢！

乐平

周志博 发表于 2024-4-16 15:09
求：您的电脑到96核心应该用的不是虚拟机而是直接在电脑装ubuntu系统吧，这样的话安装cp2k的时候是按照什 ...

Ubuntu系统安装 CP2K 是最省心最容易的

看我之前的帖子 http://bbs.keinsci.com/thread-28171-1-1.html

目前还不会计算

乐平 发表于 2024-3-27 14:25
谢谢 Sob 老师。

测试过 BFGS，CG，依旧卡在第五步

乐平老师，96核心跑512 H2O用了多少秒啊

乐平

目前还不会计算 发表于 2024-5-4 21:26
乐平老师，96核心跑512 H2O用了多少秒啊

CP2K version 2024.1
cp2k-20240.1/benchmarks/QS/H2O-512.inp


PROGRAM STARTED AT   10:59:53.269
PROGRAM ENDED AT      11:15:31.205

总耗时差不多 15 分钟

除了第一步超过 15 秒，后续每步大约 6 ~ 7 秒

1.   ----------------------------------- OT ---------------------------------------
   
2. 
   
3.   Step     Update method      Time    Convergence         Total energy    Change
   
4.   ------------------------------------------------------------------------------
   
5.      1 OT DIIS     0.15E+00   18.9     0.00467324     -8480.4728425690 -8.48E+03
   
6.      2 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00318266     -8587.4488310143 -1.07E+02
   
7.      3 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00347210     -8644.7931966768 -5.73E+01
   
8.      4 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00204380     -8678.2157923836 -3.34E+01
   
9.      5 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00148292     -8717.4624183879 -3.92E+01
   
10.      6 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00119954     -8738.7795043572 -2.13E+01
    
11.      7 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00099038     -8755.0185947301 -1.62E+01
    
12.      8 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00079894     -8767.5347825454 -1.25E+01
    
13.      9 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00061581     -8780.1862563835 -1.27E+01
    
14.     10 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00048147     -8788.6147471043 -8.43E+00
    
15.     11 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00038278     -8794.1215228889 -5.51E+00
    
16.     12 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00031960     -8797.5363589594 -3.41E+00
    
17.     13 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00026435     -8799.9344030908 -2.40E+00
    
18.     14 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00023004     -8801.7089305035 -1.77E+00
    
19.     15 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00019592     -8803.0697888564 -1.36E+00
    
20.     16 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00016642     -8804.2000843411 -1.13E+00
    
21.     17 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00014164     -8805.0506655806 -8.51E-01
    
22.     18 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00012638     -8805.6725421207 -6.22E-01
    
23.     19 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00010717     -8806.2171485645 -5.45E-01
    
24.     20 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00009868     -8806.5290018963 -3.12E-01
    
25.     21 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00008484     -8806.8772741195 -3.48E-01
    
26.     22 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00007717     -8807.0943334427 -2.17E-01
    
27.     23 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00006815     -8807.2974129499 -2.03E-01
    
28.     24 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00006019     -8807.4529078233 -1.55E-01
    
29.     25 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00005010     -8807.5989834234 -1.46E-01
    
30.     26 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00004000     -8807.6989662228 -1.00E-01
    
31.     27 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00003462     -8807.7827122402 -8.37E-02
    
32.     28 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00003071     -8807.7824932500  2.19E-04
    
33.     29 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002690     -8807.8200993195 -3.76E-02
    
34.     30 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002500     -8807.8399634016 -1.99E-02
    
35.     31 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002395     -8807.8566460922 -1.67E-02
    
36.     32 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002328     -8807.8682689643 -1.16E-02
    
37.     33 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002304     -8807.8827275965 -1.45E-02
    
38.     34 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002300     -8807.8854890297 -2.76E-03
    
39.     35 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002301     -8807.8907467596 -5.26E-03
    
40.     36 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002308     -8807.8940817096 -3.33E-03
    
41.     37 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002318     -8807.8974407043 -3.36E-03
    
42.     38 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002329     -8807.9008284718 -3.39E-03
    
43.     39 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002341     -8807.9042491083 -3.42E-03
    
44.     40 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002354     -8807.9077063659 -3.46E-03
    
45.     41 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002369     -8807.9112037365 -3.50E-03
    
46.     42 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002384     -8807.9147444866 -3.54E-03
    
47.     43 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002400     -8807.9183316715 -3.59E-03
    
48.     44 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00002417     -8807.9219681410 -3.64E-03
    
49.     45 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002435     -8807.9256565391 -3.69E-03
    
50.     46 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00004965     -8807.9134610341  1.22E-02
    
51.     47 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00005093     -8807.9143214037 -8.60E-04
    
52.     48 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00004017     -8807.9286013755 -1.43E-02
    
53.     49 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00003560     -8807.9380904629 -9.49E-03
    
54.     50 OT SD       0.15E+00    6.7     0.00003337     -8807.9457746385 -7.68E-03
    
55. 
    
56.   Leaving inner SCF loop after reaching    50 steps.
    

复制代码

后续基本上在 10 步左右收敛。

1.   ----------------------------------- OT ---------------------------------------
   
2. 
   
3.   Step     Update method      Time    Convergence         Total energy    Change
   
4.   ------------------------------------------------------------------------------
   
5.      1 OT DIIS     0.15E+00   17.6     0.00010167     -8807.9546900379 -8.81E+03
   
6.      2 OT DIIS     0.15E+00    5.5     0.00007400     -8808.0094398186 -5.47E-02
   
7.      3 OT DIIS     0.15E+00    5.6     0.00005494     -8808.0648330447 -5.54E-02
   
8.      4 OT DIIS     0.15E+00    5.6     0.00004934     -8808.1022554252 -3.74E-02
   
9.      5 OT DIIS     0.15E+00    6.6     0.00004591     -8808.1451997755 -4.29E-02
   
10.      6 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00004348     -8808.1874223236 -4.22E-02
    
11.      7 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00003908     -8808.2478422150 -6.04E-02
    
12.      8 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00002826     -8808.3275851642 -7.97E-02
    
13.      9 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00002024     -8808.3587314345 -3.11E-02
    
14.     10 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00001286     -8808.3785532440 -1.98E-02
    
15.     11 OT DIIS     0.15E+00    6.8     0.00001025     -8808.3792773291 -7.24E-04
    
16.     12 OT DIIS     0.15E+00    6.7     0.00000704     -8808.3828085449 -3.53E-03
    
17. 
    
18.   *** SCF run converged in    12 steps ***
    

复制代码

目前还不会计算

乐平 发表于 2024-5-5 11:21
CP2K version 2024.1
cp2k-20240.1/benchmarks/QS/H2O-512.inp

好滴，我到时候看下我多显卡跑多少分钟

longyp

我也遇到了同样的卡住问题，更换过ScaLapack也不行，目前降低了核数还在继续跑，但是速度变慢了，请问各位老师，有没有其他不降低计算速度的解决方案？

Shana

longyp 发表于 2024-7-4 15:45
我也遇到了同样的卡住问题，更换过ScaLapack也不行，目前降低了核数还在继续跑，但是速度变慢了，请问各位 ...

可以使用psmp版本试试，np小一点，还是开启OMP_NUM_THREADS，让np*OMP_NUM_THREADS等于总核数，可以让速度降的少一点。