Nuevas máquinas virtuales en la nube de destino de HPC

Las máquinas virtuales de la serie Azure HC ahora están disponibles con carácter general en las regiones Oeste de EE. UU. 2 y Este de EE. UU. Las máquinas virtuales (VM) de la serie HC están optimizadas para las aplicaciones de HPC más a gran escala y de gran uso computacional. Para esta clase de carga de trabajo, las máquinas virtuales de la serie HC son las más eficaces, escalables y con un rendimiento de precio que se haya iniciado en Azure o en otra parte de la nube pública.

Con los procesadores escalables Intel® Xeon®, skylake con el nombre de código, la serie HC ofrece hasta 3,5 teraFLOPS (precisión doble) con instrucciones avX-512, 190 GB/s de ancho de banda de memoria, compatibilidad enriquecida con software HPC intel® Parallel Studio XE y infiniBand basado en SR-IOV. Para un único conjunto de escalado de máquinas virtuales, un cliente puede usar hasta 13 200 núcleos físicos de CPU y más de 100 TB de memoria para una sola carga de trabajo de memoria distribuida.

HC amplía el compromiso de Azure con la entrega de escalado y rendimiento de clase superequipos para cargas de trabajo estrechamente acopladas a la nube pública y, al hacerlo, a puntos de precio, todos los clientes pueden permitirse. Hoy podemos decir felizmente que Azure ha logrado una vez más un nuevo hito en la escalabilidad de HPC en la nube.

Tecnología de HPC de vanguardia

Las máquinas virtuales de la serie HC incluyen procesadores Intel® Xeon® Platinum 8168 que ofrecen las frecuencias de reloj AVX, AVX2 y AVX-512 más rápidas de la familia intel Xeon® Escalable de primera generación. Esto permite a los clientes obtener un aumento del rendimiento mayor al usar aplicaciones optimizadas para AVX.

Las máquinas virtuales de la serie HC exponen 44 núcleos de CPU no hiperprocesados y 352 GB de RAM, con un interbloqueo de 2,7 GHz, una velocidad Turbo de 3,4 GHz y una velocidad Turbo de núcleo único de 3,7 GHz. Las máquinas virtuales hc también incluyen un SSD NVMe local de 700 GB y admiten hasta cuatro discos administrados, incluidos los nuevos discos Premium de Azure P60/P70/P80.

Una característica insignia de las máquinas virtuales de la serie HC es de 100 Gb/s InfiniBand de Mellanox. Las máquinas virtuales de la serie HC exponen la NIC de back-end dedicada de Mellanox Conectar X-5 a través de SR-IOV, lo que significa que los clientes pueden usar la misma pila de controladores OFED a la que están acostumbrados en un contexto sin sistema operativo. Las máquinas virtuales de la serie HC ofrecen latencias de MPI tan bajas como 1,7 microsegundos, con tasas de coherencia, ancho de banda y mensajes en línea con implementaciones de InfiniBand sin sistema operativo. En el contexto, es de 8 a 16 veces menor latencia de red que la que se encuentra en otra parte de la nube pública.

Dinámica molecular más allá de 20 000 núcleos

El equipo de Azure HPC ha dado pruebas comparativas a muchas aplicaciones HPC ampliamente usadas para reflejar las diversas necesidades de nuestros clientes. Una clase común de aplicaciones son aquellas que simulan las propiedades físicas y químicas de las moléculas, también conocidas como dinámicas moleculares. Para ver la escala de las máquinas virtuales de la serie HC, la hemos comparativamente mediante CP2K. Elegimos CP2K por varias razones. Por una parte, se usa ampliamente tanto en el ámbito académico como en el sector. De hecho, CP2K es una de las 13 aplicaciones usadas por PRACE como parte de Unified European Applications Benchmark Suite para impulsar las pruebas de aceptación de superequipo implementadas en Europa. Para otro, CP2K se beneficia de AVX-512, por lo que es una buena demostración de lo que es posible cuando las últimas funcionalidades de hardware y software se unen. Cualquier persona puede instalar y ejecutar CP2K, ya que hemos probado siguiendo el procedimiento de la documentación oficial de CP2K aquí.

Nuestros resultados de este ejercicio de escalado son los siguientes:

Figura 1: Caso H20-DFT-LS

Para el banco de pruebas H20-DFT-LS (Figura 1), que es un cálculo de energía de un solo punto mediante DFT de escala lineal y 2048 moléculas de agua, las máquinas virtuales de la serie HC se escalaron correctamente a 392 máquinas virtuales y 17,248 núcleos. Lo más impresionante es que, en el mayor nivel de escala y en comparación con nuestra línea base de 8 máquinas virtuales, las máquinas virtuales de HC proporcionaron una mejora de 40,7x en el rendimiento de casos por día en comparación con un aumento de solo 49 veces en los recursos de máquina virtual. En este caso, 288 máquinas virtuales ofrecen el equilibrio óptimo en el rendimiento del precio para el escalado grande.

Figura 2: Caso de LiHFX

Para el banco de pruebas LiHFX, que es un cálculo de energía de un solo punto que simula un cristal de 216 hidruro de litio con 432 electrones, las máquinas virtuales de la serie HC se escalaron correctamente a 512 MÁQUINAS virtuales y 22,528 núcleos. Una vez más, la rentabilidad de la inversión de proceso es significativa. En la escala superior y en comparación con nuestra línea de base de 24 máquinas virtuales, las máquinas virtuales de HC proporcionaron una mejora de 26,2x en los casos por día para un aumento de 21,3x en los recursos de máquina virtual.

Satisfacción de los clientes de HPC en Azure

Las funcionalidades únicas y el rendimiento de los costos de las máquinas virtuales de la serie HC son una gran ventaja para los científicos e ingenieros que dependen de la informática de alto rendimiento para impulsar su investigación y productividad a nuevas alturas. Las organizaciones que abarcan la industria aeroespacial, la automoción, la defensa, los servicios financieros, los equipos pesados, la fabricación, la fabricación, el petróleo y el gas, la investigación académica del sector público y la investigación gubernamental ahora pueden usar máquinas virtuales de la serie HC para aumentar el rendimiento de las aplicaciones HPC y ofrecer un tiempo de visión más rápido.

Disponible ahora

La serie HC de máquina virtual de Azure está disponible actualmente en Oeste de EE. UU. 2 y Este de EE. UU., con regiones adicionales que se implementan pronto.

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