7.10 LQCD

7.10.1 Lattice QCD 简介

量子色动力学（QCD）是描述强相互作用及强子结构的基本理论。因为涉及强耦合，其严格求解是极具挑战性的理论难题。格点 QCD (Lattice QCD or LQCD) 是从 QCD 第一性原理出发研究夸克和胶子性质的数值规范场论方法。

7.10.2 LQCD 常用计算软件

目前高能所常用的 LQCD 软件有：

• Chroma: 是由USQCD格点组开源的一个格点计算软件包，可以用来产生格点组态，计算强子关联函数等等。
• QUDA：是由 NVIDIA 支持开发的使用 GPU 进行格点计算的开源软件库，可以比较方便地调用进行相关的格点计算，通常与 Chroma 结合使用。
• GWU-Code：是 χQCD 格点组开发的格点计算软件，目前暂未开源。
• xqcd.io : 由理论室宫明老师基于 Scheme 开发的 LQCD 计算软件.

7.10.3 LQCD 软件使用

7.10.3.1 软件版本与存储位置

编译好的 Chrom、QUDA 等目前放在/cvmfs/lqcd.ihep.ac.cn/chroma/目录下面，按照系统分为sl6和sl7版本，同时按照精度，又分为double和single版本。 编译好的GWU-Code则放在/cvmfs/lqcd.ihep.ac.cn/gwuc-code目录下面， 与Chroma类似。

首次使用之前，需要执行如下命令，之后提交任务时就不需要再执行：

echo"module use /hpcfs/lqcd/modulefiles">>~/.bashrcsource~/.bashrc

查看软件版本可以通过如下命令:

$ module av ---------------------------------------------------------- /hpcfs/lqcd/qcd/modulefiles ----------------------------------------------------------- lqcd/base/sl7 lqcd/gcc/7.3.1 lqcd/python/3.8 lqcd/chroma/double/with-qdpjit-quda-mpi lqcd/gcc/9 lqcd/quda/1.1.0/cuda11.7-openmpi4.1.3 lqcd/cmake/3.24.2 lqcd/gcc/9.1.1 lqcd/ucx/1.12.1/cuda11.7-gcc11 lqcd/cuda/10.2 lqcd/gdrcopy/2.3/gcc10 lqcd/ucx/1.12.1/cuda11.7-gcc9 lqcd/cuda/11.7 lqcd/gwu-code/openmpi4.1.4-cuda11.7-gcc11 lqcd/ucx/1.13.1/cuda11.7-gcc11 lqcd/eigen/3.3.7 lqcd/gwu-code/openmpi4.1.4-cuda11.7-gcc11-old lqcd/xqcd.io/double/mvapich2 lqcd/gcc/10 lqcd/lapack/3.9.0/gcc7 lqcd/xqcd.io/double/openmpi lqcd/gcc/10.2.1 lqcd/libxml2/2.6.24 lqcd/xqcd.io/single/mvapich2 lqcd/gcc/11 lqcd/llvm/13.0.0 lqcd/xqcd.io/single/openmpi lqcd/gcc/11.2.1 lqcd/mpi/openmpi/4.1.3/cuda11.7-gcc11 lqcd/gcc/7 lqcd/mpi/openmpi/4.1.4/cuda11.7-gcc11

7.10.3.2 软件使用方法

Chroma

使用single或double版本的 Chroma， 要load lqcd/chroma/double。 作业使用 SLURM 进行提交。下面是一个简单的作业脚本：

#! /bin/bash#### Job Queue#SBATCH --partition=gpu#### Group Name： lqcd#SBATCH --account=lqcd#### CPU Cores#SBATCH --ntasks=8#### Not necessary if logged in as afs account#SBATCH --uid=#### Output redirection#SBATCH --output=/job-%j.out#SBATCH --job-name=gpu_test##### Specify memory to use, or slurm will allocate all available memory#SBATCH --mem-per-cpu=2048##### Specify how many GPU cards to use, 8 in total per node.#SBATCH --gres=gpu:v100:2module load lqcd/chroma/double srun -n8${CHROMA_HOME}/bin/chroma -i sample.in.xml -o sample.out.xml>sample.out.log&wait

GWU-Code

使用 GWU-Code，需要load lqcd/gwucode/openmpi4.1.4-cuda11.7-gcc11，作业使用 Slurm 进行提交。其中有一个环境变量GWUHOME指向 GWU-CODE 安装目录。