WIEN 2k 如何设置并行计算？用户友好界面操作指南与光学特性模拟

? WIEN 2k 如何设置并行计算？用户友好界面操作指南与光学特性模拟

? 并行计算基础配置

?️ 用户界面操作指南

1. 指定计算节点：输入节点名称（如 node01）并设置每个节点的核心数。
2. 配置 FFTW 路径：确保路径指向已编译的支持 MPI 的 FFTW 库，例如 /opt/fftw/3.3.6-p12/intel/2017.4.196/lib。
3. 设置并行参数：调整 KPAR 和 NGX 参数以优化 K 点分布，通常 KPAR 设置为节点数，NGX 根据体系大小调整。

? 光学特性模拟流程

1. 自洽计算：通过 run_lapw 进行自洽场计算，确保电子结构收敛。注意在 case.inc 文件中调整芯电子占据数，例如将 1,-1,2 改为 1,-1,1 以引入芯空穴效应。
2. 设置光学参数：在 W2web 的 Optics 模块中，配置能量范围（如 -50 50）和能带数（如 340），并生成 case.qtl 文件。
3. 运行光学计算：使用 x qtl -telnes -p 命令启动计算，若出现文件错误，检查 case.weigh 是否正确生成，必要时手动合并文件。

?️ 常见问题解决方案

1. 节点分配失败：若任务始终在登录节点运行，检查 .machines 文件中的节点名称是否正确，确保与集群环境一致。
2. 计算中断：尝试减少 K 点数量或降低 NGX 参数，避免内存溢出。对于大规模体系，可分阶段计算，例如先收敛自洽场，再进行光学性质计算。
3. 文件错误：若 case.weigh 为空，重新运行 x qtl 命令并确保自洽计算已完成。对于芯空穴效应计算，需同时修改 case.inc 和 case.inm 文件。

? 性能优化技巧

• 硬件配置：为获得最佳性能，建议使用双路 16 核 CPU（如 Xeon Gold 6326）和 128GB 内存，每核分配 1GB 内存以避免带宽瓶颈。
• 参数调优：对于金属体系，增大 NGX 参数可提高 FFT 效率；对于绝缘体，适当减小 KPAR 以平衡计算负载。
• 版本更新：定期检查 WIEN 2k 官网获取最新版本，例如 23.2 版优化了并行计算稳定性，并支持元 GGA 泛函。