이 모듈은 물질 파라미터에서 micromagnetic, DFT, atomistic, device scale의 simulation input/output으로 이동할 때 사용합니다.
실제 MagLab CLI mock backend 다중 스케일 pipeline 실행 화면입니다.
같은 pipeline을 PI 대화형 TUI 안에서 ! operator로 실행한 화면입니다.
uv pip install -e ".[sim]"OOMMF, MuMax3, magnum.np, VAMPIRE, VASP, Quantum ESPRESSO, HPC/GPU 실행 도구는 별도 설치가 필요할 수 있습니다.
maglab setup simulation과 maglab install doctor는 core Python package와
remote execution용 optional Python package를 분리해서 보여줍니다.
paramiko가 없으면 Python-native SSH 실행만 막히며, mock mode, local CPU
점검, local solver spec 생성은 막지 않습니다.
maglab sim doctor
maglab sim doctor --explain
maglab sim doctor --backend ssh-gpu --host gpu.cluster.edu --user alice
maglab sim doctor --backend ssh-hpc --host login.cluster.edu --user alice --probe-ssh
maglab sim micro --material Permalloy --nx 64 --ny 64 --nz 1 --cell-nm 4
maglab sim validate spec.json
maglab sim plot data.csv --journal nature --format pdf --output figure.pdf
maglab sim job
maglab sim dft --structure bcc_fe --engine qe --calc-type jij --output-dir runs/dft_fe
maglab sim atomistic --engine vampire --j-ij-k 398 --t-max-k 1300
maglab sim pipeline --structure bcc_fe --scales dft,atomistic,micro,device --backend mock실제 solver, GPU, cluster 시간을 쓰기 전에 maglab sim doctor를 먼저
실행합니다. 이 명령은 MagLab의 Python simulation package, local solver
binary, GPU visibility, SSH/HPC utility, 현재 권장 backend를 한 번에
점검합니다.
doctor는 사람이 읽는 checklist와 자동화용 JSON 계약을 같이 제공합니다.
JSON에는 backend_paths가 들어 있고 각 path는 status, next_command,
setup_commands, note를 갖습니다. 즉 terminal 안에서 다음에 무엇을 해야
하는지 보여주되, 사용자가 요청하지 않은 SSH 연결이나 remote module 추정은
하지 않습니다.
maglab sim doctor --explain을 쓰면 no-GPU mock, local CPU fallback, local
GPU, SSH GPU, SSH HPC를 한 표로 분리해서 보여줍니다. 여러 실행 경로를 하나의
모호한 ready 상태로 뭉개지 않습니다.
실행 위치에 따라 다음처럼 사용합니다.
- GPU나 solver가 없는 노트북:
maglab sim pipeline --backend mock으로 먼저 workflow artifact와 provenance 흐름을 검증합니다. - CPU fallback:
maglab[sim]을 설치하고 mesh를 작게 유지한 뒤 doctor가magnumnp같은 CPU engine을 감지하는지 확인합니다. - Local GPU: MuMax3와 NVIDIA driver를 설치한 뒤
mumax3,nvidia-smi가 모두 ready인지 확인합니다. - SSH GPU/HPC: optional Python package 행에서
paramiko가 준비됐는지 확인하고,--host,--user를 넣습니다. terminal에서 SSH key가 동작하는 것이 확인된 뒤에만--probe-ssh를 붙입니다. 기본 doctor 명령은 원격 연결을 열지 않습니다.
GPU 없는 노트북 / fresh install
maglab sim doctor --backend auto
maglab sim pipeline --structure bcc_fe --scales dft,atomistic,micro,device --backend mock --jsonmock pipeline은 work directory에 pipeline_result.json을 씁니다. 이 파일은
schema/provenance artifact이며, 실제 물리 solver 결과라고 주장하지 않습니다.
Local CPU fallback
pipx inject maglab "maglab[sim]"
maglab sim doctor --backend cpu
maglab sim micro --material Permalloy --nx 64 --ny 64 --nz 1 --cell-nm 4Local NVIDIA GPU
mumax3 -h
nvidia-smi
maglab sim doctor --backend local-gpuSSH GPU / HPC
pipx inject maglab "maglab[sim]" # Python-native SSH용 paramiko 포함
maglab sim doctor --backend ssh-gpu --host gpu.cluster.edu --user alice
ssh [email protected]
maglab sim doctor --backend ssh-gpu --host gpu.cluster.edu --user alice --probe-sshHPC login node는 --backend ssh-hpc를 사용합니다. MagLab은
--probe-ssh가 있을 때만 SSH를 probe하며, local machine 상태만 보고 remote
CUDA, MuMax3, Slurm module availability를 추정하지 않습니다.
Micromagnetic 준비
mat show또는mat build로 물질 파라미터를 확인합니다.physics compute exchange_length로 mesh size 기준을 잡습니다.- micromagnetic spec을 만들고 검증합니다.
- 선택한 backend를 실행하거나 생성된 spec을 handoff artifact로 사용합니다.
Multiscale handoff
- exchange, MAE, DMI 추출을 위한 DFT 입력을 생성합니다.
- DFT-derived parameter를 atomistic input으로 변환합니다.
- atomistic run에서 temperature-dependent parameter를 추출합니다.
- micromagnetic 또는 device-level analysis로 넘깁니다.
몇몇 명령은 live solver 없이 mock path를 지원합니다. GPU/cluster 시간을 쓰기 전에 file generation, schema validation, provenance flow를 먼저 디버깅할 수 있습니다.
Simulation 명령은 다음을 만들 수 있습니다.
- 외부 solver용 input directory.
- 파싱된 parameter record.
- warning과 validation error.
- 생성/파싱된 값의 provenance chain.
- quick-look plot과 FigureSpec-compatible artifact.
maglab analyze load simulation_output.csv
maglab figure spec --journal aps --kind xy
maglab device fom racetrack --j-drive 1e11 --alpha 0.01