本文为华算科技《VASP实用教程》特别篇!至此,60期正篇+特别篇全部更新完毕,教程正式完结。
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最近咨询VASP软件编译问题的朋友比较多,所以笔者总结了网上的编译教程,给大家出一期编译VASP软件的教程,主要参考Sobereva的帖子,相关链接附在文后。
Sobereva原帖是在CentOS系统下编译VASP软件的,但是笔者比较习惯用Ubuntu系统,而且笔者对CentOS系统不够熟悉,所以笔者的教程是在Ubuntu系统下编译VASP 5.4.4,编译器和MPI/MKL库是Intel Parallel Studio XE 2019 Update 3 Cluster Edition,Sobereva的方法编译的VASP运行效率很高,笔者参照Sobereva的方法在Ubuntu系统成功的编译了VASP 5.4.4,在编译VASP之前需要准备好Intel Parallel Studio XE 2019 Update 3和VASP 5.4.4安装包,并将安装包拷贝至Ubuntu系统,通过‘tar -xzf’命令进行解压缩。编译过程使用的是root账户,Ubuntu系统可以设置开机默认进入root账户,设置方法附在文后。
进入Intel_parallel_studio_xe_2019_update3_cluster_edition文件夹,在此文件夹下打开终端,运行‘./install_GUI.sh’命令,启动图形界面的安装程序(此前我都是默认安装,这里是参照Sobereva教程,进行自定义安装)。之后弹出图形界面,前几步直接选择默认,直到License Activation选项时,按照‘Choose alternative activation->Activateoffline->Activate offline using a license file’的顺序进行选择,将license file文件的路径粘贴到对话框中点击Next即可激活。
然后继续进行安装,安装路径默认即可(root 用户默认路径为/opt/intel),在‘Installation summary’选项选择‘Customize…’选项,选择编译计算化学程序必须安装的组件(IA-32版的组件都不装),组件列表如下:
Intel C++ Compiler 19.0 Update 3
Intel Fortran Compiler 19.0 Update 3
Intel Math Kernel Library 2019 Update 3 for C/C++(Intel MKL core libraries for C/C++、Cluster support for C/C++)
Intel Math Kernel Library 2019 Update 3 for Fortran(Intel MKL core libraries for Fortran、Fortran 95 interfaces for BLAS and LAPACK、Cluster support for Fortran)
Intel Threading Building Blocks 2019 Update 4(这是Intel C++ Compiler必须依赖的)
Intel MPI Library 2019 Update 3
以上操作完成后继续安装即可完成Intel编译器的安装。
安装完后,通过‘gedit ~/.bashrc’命令编辑当前用户目录下的.bashrc文件,在文件的末尾加入下面这行,用来自动配置Intel Parallel Studio XE的运行环境:source/opt/intel/parallel_studio_xe_2019/psxevars.sh
重新进入终端,运行ifort -V,检验编译器是否安装成功。
显示出了编译器的版本,说明编译器安装成功,可以正常使用。
/opt/intel/compilers_and_libraries_2019.3.199/linux/mkl/interfaces/fftw3xf目录,运行make libintel64命令,稍等片刻,就会在此目录下生成libfftw3xf_intel.a库文件,libfftw3xf_intel.a编译完成。
进入vasp.5.4.4目录,arch/makefile.include.linux_intel拷到上一级目录下改名为makefile.include,打开此文件,把其中的OFLAG参数里加入-xhost,这样编译器会使得编译出的程序能够利用当前机子CPU能支持的最高档次的指令集以加速计算。
然后运行make all命令开始编译,用时大约一个小时。编译完成后,在vasp.5.4.4/bin目录下出现了vasp_gam、vasp_ncl、vasp_std三个可执行文件,分别是Gamma only版,非共线版和标准版,我们用的最多的是vasp_std标准版(可以将vasp_std改名为vasp,方便使用)。通过‘gedit ~/.bashrc’命令编辑.bashrc文件,将下面这行加入.bashrc文件的末尾,
export PATH=$PATH:/sgq/vasp.5.4.4/bin
目的是将此目录加入到操作系统寻找可执行文件的路径中。此时重新进入终端,就可以使用VASP了。大家可以用一个比较小的任务来测试(文后附有测试任务包下载地址),看看VASP是否可以正常工作。没有异常就说明VASP已经编译好了。
如果需要用CI-NEB方法计算过渡态,则需要重新编译VASP,这里我们来讲一下如何编译支持CI-NEB方法的VASP。在这里需要准备三个安装包:VASP 5.4.4、vtstcode-179.tgz和vtstscripts.tgz,使用‘tar–xvzf’命令解压缩。vtstcode-179.tgz和vtstscripts.tgz需要在VTST·Tools网站下载,下载连接附在文后。
将vtstcode-179文件夹目录下所有文件复制到vasp.5.4.4/src/中(替换chain.F)打开并修改src文件夹中的main.F,将
CALL CHAIN_FORCE(T_INFO%NIONS,DYN%POSION,TOTEN,TIFOR,&
LATT_CUR%A,LATT_CUR%B,IO%IU6)
CALL CHAIN_FORCE(T_INFO%NIONS,DYN%POSION,TOTEN,TIFOR, &
TSIF,LATT_CUR%A,LATT_CUR%B,IO%IU6)
打开并修改src文件夹中的.objects,在chain.o(第一个,约第70行)前添加以下内容:
bfgs.o dynmat.o instanton.o lbfgs.o sd.o cg.o dimer.o bbm.o
fire.o lanczos.o neb.o qm.o opt.o
如果当前目录下编译过VASP,并且编译后的makefile.include文件没有改动过,则不需要重复设置makefile.include文件。如果当前目录没有编译过VASP,则需要按照编译VASP部分的教程设置makefile.include文件。
如果已经编译过VASP,为防止以前编译好的.o和.a文件与新修改的编译配置冲突,可通过以下命令清除以前编译文件:
然后运行make all命令开始编译,用时大约一个小时。用时大约一个小时。编译完成后,在vasp.5.4.4/bin目录下出现了vasp_gam、vasp_ncl、vasp_std三个可执行文件(可以将vasp_std改名为vasp,方便使用)。通过‘gedit ~/.bashrc’命令编辑.bashrc文件,将下面这行加入.bashrc文件的末尾,
export PATH=$PATH:/sgq/vasp.5.4.4/bin
目的是将此目录加入到操作系统寻找可执行文件的路径中。
将解压vtstscripts生成的vtstscripts-957文件夹移动到vasp.5.4.4/中,然后通过‘gedit ~/.bashrc’命令编辑.bashrc文件,将下面这行加入.bashrc文件的末尾,
export PATH=$PATH:/sgq/vasp.5.4.4/vtstscripts-940
这样,nebmake.pl nebavoid.pl nebefs.pl nebresults.pl等脚本就可以正常使用了。
VESTA软件不需要安装,只需要在VESTA官网下载Linux版的软件包(下载地址附在文后),并且解压缩,然后‘gedit ~/.bashrc’命令编辑.bashrc文件,将下面这行加入到.bashrc文件中即可使用。
export PATH=$PATH:/sgq/VESTA-x86_64
只需要在终端中输入VESTA,然后回车,即可运行软件。
Ubuntu系统安装p4vasp十分简单,只需要一条命令即可完成安装,即‘apt-get install p4vasp’。在终端中输入p4v,然后回车,即可运行软件。
安装软件之前需要在Phonopy官网下载安装包,下载视频附在文后。在安装Phonopy之前需要一些‘pythonlibraries’如下:
apt-get install python-dev
apt-get install python-numpy
apt-get install python-matplotlib
apt-get install python-yaml
apt-get install python-h5py
然后进入phonopy的安装包,通过‘pythonsetup.py install’命令安装phonopy。安装结束后在终端输入‘which phonopy’检验是否安装成功。出现下面的画面证明安装成功。
Ubuntu下设置默认以root账户登录:https://blog.csdn.net/xiangwanpeng/article/details/54615000
Sobereva编译VASP教程:http://sobereva.com/455
Sobereva帖子里面的测试任务包:http://sobereva.com/attach/455/benchmark.Hg.tar.gz
http://theory.cm.utexas.edu/vtsttools/download.html
编译VASP+VTST:http://cyh.wiki/
http://jp-minerals.org/vesta/en/download.html
https://pypi.org/project/phonopy/#files
http://blog.sciencenet.cn/blog-3222255-1068177.html
https://www.vasp.at/wiki/index.php/The_VASP_Manual
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