12.10 LQCD¶

12.10.1 概况¶

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12.10.2 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。

12.10.3 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。

12.10.4 LQCD 软件使用¶

基础知识与软件编译¶

https://github.com/IHEP-LQCD/Tutorial 提供了较为详细的关于格点QCD的计算机基础及软件编译说明。

软件版本与存储位置¶

Chroma相关软件，LLVM编译器，及MPI并行库使用module进行管理，可通过如下命令将module文件位置写入.bashrc：

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

之后便可以通过如下命令查看已编译安装软件：

module av

输出示例：

---------------------------------------------------------- /hpcfs/lqcd/qcd/modulefiles -----------------------------------------------------------
lqcd/chroma/double/with-qdpjit-quda-mpi  lqcd/cuda/12.4  lqcd/llvm/22.1.8  lqcd/mpi/openmpi/5.0.10/cuda12.4-gcc11  lqcd/quda/1.1.0/cuda12.4-openmpi5.0.10

软件使用方法¶

Chroma¶

Chroma 使用 double 精度编译，只需 module load lqcd/chroma/double/with-qdpjit-quda-mpi 即可加载运行环境和依赖库。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

#### Output redirection
#SBATCH --output=<some_writable_directory>/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:v100:2

module use /hpcfs/lqcd/qcd/modulefiles
module load lqcd/chroma/double/with-qdpjit-quda-mpi

mpirun -np 2 chroma -geom 1 1 1 2 -i sample.in.xml -o sample.out.xml

常见问题（FAQ）¶

见常见问题。

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