Optimisation
Ce guide couvre les réglages pour accélérer les calculs et améliorer la convergence sans sacrifier la précision physique.
Variables MPI et OpenMP
# Recommandé pour QE
export OMP_NUM_THREADS=1
export MPI_NPROC=4
qe-bridge Si --nproc 4
| Variable | Description | Valeur recommandée |
|---|---|---|
MPI_NPROC | Nombre de rangs MPI | Nombre de cœurs physiques |
OMP_NUM_THREADS | Threads OpenMP par rang | 1 |
MPI_COMMAND | Commande MPI | mpirun ou srun (HPC) |
Convergence automatisée
Le convergence_manager exécute 4 phases séquentielles :
| Phase | Paramètre | Plage typique |
|---|---|---|
| 1 | ecutwfc | 30 → 120 Ry (pas de 10) |
| 2 | Grille k-points | 4×4×4 → 12×12×12 |
| 3 | Constante de maille | ±5 % autour de la valeur MP |
| 4 | Pipeline optique | SCF → NSCF → epsilon.x |
Chaque phase s'arrête lorsque la variation d'énergie est inférieure au seuil configuré (conv_thr = 10⁻⁸ Ry).
Prédicteur de k-points
Le module kpoint_predictor.py propose des grilles k adaptées à la structure cristalline, réduisant le nombre d'itérations inutiles.
Benchmarks indicatifs
| Matériau | K-points | Temps CPU | Mémoire | Disque |
|---|---|---|---|---|
| C (diamant) | 8×8×8 | ~45 min | 2 GiB | 3 GiB |
| Si | 12×12×12 | ~180 min | 6 GiB | 12 GiB |
| Ge | 12×12×12 | ~240 min | 8 GiB | 15 GiB |
Mode léger (tests rapides)
Pour valider l'installation sans lancer un calcul complet :
python3 fetcher.py C --light_mode
Réduit la grille k-points et le nombre de bandes pour un test en quelques minutes.
Paramètres QE recommandés
| Paramètre | Valeur | Justification |
|---|---|---|
Ecutwfc | 60 Ry | Convergence énergétique < 0.001 Ry |
Ecutrho | 240 Ry | 4× Ecutwfc |
K-points | 12×12×12 | Convergence spectrale < 1 meV |
Pseudopotential | ONCV-PBE | Haute précision pour les bandes |
Smearing | Marzari-Vanderbilt 0.02 eV | Régularisation métallique/semiconducteur |
Parallélisation k-point pools
Pour les grilles k denses (12×12×12 = 1728 points), utilisez plusieurs processus MPI :
qe-bridge Si --nproc 8
Sur un cluster HPC :
module load mpi/openmpi
export OMP_NUM_THREADS=1
srun -n 16 qe-bridge Si
Nettoyage des répertoires de travail
Les calculs QE génèrent des fichiers volumineux dans out/. Nettoyez régulièrement :
python3 clean_save_directories.py