ORCA软件安装教程

• Aug 18, 2019 增加Windows版安装及使用教程
  

• Nov 14, 2017 初版

ORCA因其高效、免费，而且有不少独特功能，正在被越来越多的计算化学工作者使用。ORCA官方称其是Gaussian以外用户最多的量子化学计算软件。下面介绍一下ORCA的安装方法。

Linux版本安装与运行

1. 下载安装包

进入ORCA论坛

https://orcaforum.kofo.mpg.de

注册账号，找到下载链接。对于Linux系统，有两个版本可以下载：静态库版本和共享库版本。共享库版本体积小，推荐使用此版本。

orca_4_2_0_linux_x86-64_shared_openmpi314.tar.xz

假设下载到/home/zhigang目录下。

2. 解压

tar -Jxvf orca_4_2_0_linux_x86-64_shared_openmpi314.tar.xz

得到文件夹orca_4_2_0_linux_x86-64_shared_openmpi314，若嫌名字太长，可重命名为ORCA：

mv orca_4_2_0_linux_x86-64_shared_openmpi314 ORCA

3. 设置环境变量

在ORCA目录中包含了运行orca所需要的库和可执行文件。将此目录/home/zhigang/ORCA加到.bashrc中：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/zhigang/ORCA
export PATH=$PATH:/home/zhigang/ORCA

最后source ~/.bashrc

至此，安装完成，已经可以运行单核版本。例如，手册中的例子：CO.inp

#
# My first ORCA calculation
#
! HF SVP
* xyz 0 1
C 0 0 0
O 0 0 1.13
*

运行方法：orca CO.inp > CO.out &

OpenMPI安装

ORCA的并行依赖于OpenMPI，且4.2.0版本需要使用OpenMPI的3.1.4版本。如果使用其他版本，可能无法运行。OpenMPI的安装过程如下：

在OpenMPI官网下载3.1.4版本的源文件：openmpi-3.1.4.tar.gz，之后

tar -zxvf openmpi-3.1.4.tar.gz  #解压
cd openmpi-3.1.4
./configure --prefix=/usr/openmpi FC=ifort CC=icc #此处可设置安装位置、Fortran和C的编译器
make -j6  #使用6核编译
make install

安装完成后，添加环境变量：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/openmpi/lib
export PATH=/usr/openmpi/bin:$PATH

最后source ~/.bashrc

修改上述输入文件为：

%pal nprocs 4
end
! HF SVP
* xyz 0 1
C 0 0 0
O 0 0 1.13
*

运行并行版本时需要指定orca的全路径，所以运行命令为

/home/zhigang/ORCA/orca CO.inp > CO.out &

Windows版本安装与运行

1. ORCA安装

在ORCA论坛下载Windows版的安装文件，选择

ORCA 4.2.0, Windows, 64bit, Installer Version 

得到exe安装文件，双击安装即可，与一般的Windows安装程序一样。默认安装到C:\Orca目录。

2. Microsoft MPI v10.0安装

Windows版本并行依赖于Microsoft-MPI v10.0.12498.5，下载地址：

https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=57467

双击安装。

3. 添加mpiexec环境变量

笔者所用系统为Win10。在设置中搜索“环境变量”，进入系统属性，如下图：

点击右下角的“环境变量”，进入设置：

点击系统变量下方的“新建”，在变量名中填入mpiexec，变量值中可通过下方浏览文件，找到mpiexec.exe的安装目录，确定即可：

4. 运行

假设笔者的输入文件位于E:\ORCA\test。启动Windows的命令提示符，输入E:进入E盘，输入cd ORCA\test进入test目录。最后，输入orca的绝对路径和输入文件，进行计算，如下图所示：