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Neue virtuelle HPC-Cloudcomputer

Virtuelle Azure HC-Serie sind jetzt in den Regionen West USA 2 und Ost-USA allgemein verfügbar. Virtuelle COMPUTER (VMs) der HC-Serie sind für die rechenintensiven HPC-Anwendungen im Maßstab optimiert. Für diese Workloadklasse sind VMs der HC-Serie die leistungsstärksten, skalierbaren und preisstärksten, die jemals in Azure oder an anderer Stelle in der öffentlichen Cloud gestartet wurden.

Mit den skalierbaren Intelnden®® Prozessoren liefert die HC-Serie bis zu 3,5 TeraFLOPS (doppelte Genauigkeit) mit AVX-512-Anweisungen, 190 GB/s Speicherbandbreite, umfassende Unterstützung für Intel® Parallel Studio XE HPC-Software und SR-IOV-basierte 100 Gb/s InfiniBand. Für einen einzelnen VM-Skalierungssatz kann ein Kunde bis zu 13.200 physische CPU-Kerne und mehr als 100 TB Arbeitsspeicher für eine einzelne verteilte Speicherauslastung nutzen.

HC erweitert das Engagement von Azure für die Bereitstellung von Skalierung und Leistung der Supercomputerklasse für eng gekoppelte Workloads an die öffentliche Cloud und dies zu Preispunkten, die jeder Kunde leisten kann. Heute können wir glücklich sagen, dass Azure erneut einen neuen Meilenstein in der Cloud HPC-Skalierbarkeit erreicht hat.

Modernste HPC-Technologie

VMs der HC-Serie verfügen über Intel® Px® Platinum 8168-Prozessoren, die die schnellsten AVX-, AVX2- und AVX-512-Taktfrequenzen aus der Intel Verzeichnisse® der ersten Generation bieten. Auf diese Weise können Kunden bei der Verwendung von AVX-optimierten Anwendungen eine höhere Leistung erzielen.

VMs der HC-Serie machen 44 nicht hyperthreadierte CPU-Kerne und 352 GB RAM verfügbar, mit einem Baseclock von 2,7 GHz, einer Turbogeschwindigkeit von 3,4 GHz und einer Einzelkern-Turbogeschwindigkeit von 3,7 GHz. HC-VMs verfügen auch über eine 700 GB lokale NVMe-SSD und unterstützen bis zu vier verwaltete Datenträger, einschließlich der neuen Azure P60/P70/P80 Premium-Datenträger.

Ein Flaggschiff der HC-Serie VMs ist 100 Gb/s InfiniBand von Mellanox. VMs der HC-Serie machen mellanox Verbinden X-5 dedizierte Back-End-NIC über SR-IOV verfügbar, was bedeutet, dass Kunden den gleichen OFED-Treiberstapel verwenden können, den sie in einem Bare-Metal-Kontext gewohnt sind. VMs der HC-Serie liefern MPI-Latenzen bis zu 1,7 Mikrosekunden mit Konsistenz, Bandbreite und Nachrichtenraten in Übereinstimmung mit Bare-Metal-InfiniBand-Bereitstellungen. Im Kontext beträgt dies 8x bis 16x niedrigere Netzwerklatenz als an anderer Stelle in der öffentlichen Cloud.

Molekulare Dynamik über 20.000 Kerne hinaus

Das Azure HPC-Team hat viele weit verbreitete HPC-Anwendungen bewertet, um die unterschiedlichen Anforderungen unserer Kunden widerzuspiegeln. Eine gängige Anwendungsklasse sind diejenigen, die die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Molekülen simulieren, die auch als molekulare Dynamik bezeichnet werden. Um zu sehen, wie weit VMs der HC-Serie skaliert werden könnten, haben wir es mit CP2K bewertet. Wir haben uns aus verschiedenen Gründen für CP2K entschieden. Zum einen ist es sowohl in der Wissenschaft als auch in der Industrie weit verbreitet. Tatsächlich ist CP2K eine von 13 Anwendungen, die von PRACE als Teil der Unified European Applications Benchmark Suite verwendet werden, um akzeptanztests von Supercomputern zu fördern, die in Europa eingesetzt werden. Für eine andere profitiert CP2K von AVX-512, sodass es eine gute Demonstration dafür ist, was möglich ist, wenn die neuesten Hardware- und Softwarefunktionen zusammenkommen. Jeder kann CP2K installieren und ausführen, wie wir getestet haben, indem wir das Verfahren in der offiziellen CP2K-Dokumentation hier befolgen.

Unsere Ergebnisse aus dieser Skalierungsübung wie folgt:

H20-DFT-LS test case results

Abbildung 1: H20-DFT-LS-Fall

Knoten

Rang/Knoten

Threads/Rang

Fälle/Tag

Zeit für Lösung

8

8

5

101

852.715

16

4

11

210

410.224

32

8

5

390

221.202

64

8

5

714

121.192

108

4

11

1028

84.723

128

8

5

1289

67.876

192

12

3

1515

57.827

256

4

11

3756

23.789

288

2

22

3927

22.009

392

2

22

4114

21.818

 

Für den H20-DFT-LS-Benchmark (Abbildung 1), bei dem es sich um eine Einzelpunktenergieberechnung mit linearer Skalierung von DFT und 2048 Wassermolekülen handelt, wurden die VMs der HC-Serie erfolgreich auf 392 VMs und 17.248 Kerne skaliert. Am beeindruckendsten, auf der größten Skalierungsebene und im Vergleich zu unserem Basisplan von 8 VMs, bot HC-VMs eine Verbesserung von 40,7x bei Fällen pro Tag im Vergleich zu nur einer 49x Erhöhung der VM-Ressourcen. Hier bieten 288 VMs das optimale Gleichgewicht bei der Preisleistung für große Skalierungen.

LiHFX test case results

Abbildung 2: LiHFX-Fall

Knoten

Rang/Knoten

Threads/Rang

Fälle/Tag

Zeit für Lösung

24

6

7

55

1556.201

36

4

11

86

1002.111

44

11

4

219

394.847

64

8

5

294

293.091

108

4

11

482

179.469

112

7

6

482

179.344

128

8

5

530

163.095

176

11

4

685

126.899

256

4

11

960

90,14

324

4

11

1016

85.871

512

2

22

1440

60.176

 

Für den LiHFX-Benchmark, bei dem es sich um eine Einzelpunkt-Energieberechnung handelt, bei der ein 216 Atom Lithium Hydride-Kristall mit 432 Elektronen simuliert wird, wurden VMs der HC-Serie erfolgreich auf 512 VMs und 22.528 Kerne skaliert. Auch hier ist die Rendite der Compute-Investition von Bedeutung. Im Vergleich zu unserem Basisplan von 24 VMs boten HC-VMs eine Verbesserung von 26,2x in Fällen pro Tag für einen 21,3x Anstieg der VM-Ressourcen.

Begeistern von HPC-Kunden in Azure

Die einzigartigen Fähigkeiten und die Kostenleistung von HC-Serien-VMs sind ein großer Gewinn für Wissenschaftler und Ingenieure, die von hochleistungsbasiertem Computing abhängen, um ihre Forschung und Produktivität auf neue Höhen voranzutreiben. Organisationen, die Luft- und Raumfahrt, Automobil, Verteidigung, Finanzdienstleistungen, Schwergeräte, Herstellung, Öl und Gas, akademische Forschung im öffentlichen Sektor und Regierungsforschung umfassen, können jetzt HC-Serien-VMs verwenden, um die LEISTUNG von HPC-Anwendungen zu erhöhen und schnellere Einblicke zu liefern.

"Die azure HC-Serie, die von der Intel-Architektur unterstützt wird, bietet unseren Kunden die hohe Nachfrage nach Workloads und Anwendungsleistung, die erforderlich ist, um schnellere Einblicke im großen Maßstab zu liefern. Unsere Zusammenarbeit mit Microsoft bringt HPC in der Cloud-Führung in den Vordergrund und zeigt Leistungseffizienz und Kapazität, die für datenintensive Computeaufträge in allen Branchen erforderlich sind."
 
– Trish Damkroger, VP & GM der Extreme Computing Organization in intel's Data Center Group
 

Jetzt verfügbar

Azure Virtual Machine HC-Serie ist derzeit in West US 2 und East US verfügbar, mit zusätzlichen Regionen, die in Kürze eingeführt werden.

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