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Einführung in die neuen Azure-VM-Größen HB und HC für HPC

Veröffentlicht am 24 September, 2018

Principal Program Manager, Azure HPC

Wir freuen uns, zwei Neuzugänge zu den virtuellen Computern unserer Azure-H-Serie für Hochleistungscomputing (HPC) bekannt zu geben. Die neuen VMs der H-Serie bieten eine herausragende Leistung, MPI-Skalierbarkeit und Kosteneffizienz für verschiedene HPC-Workloads in der Praxis.

Zunächst führen wir VMs der HB-Serie ein, die für Anwendungen mit Anforderungen an die Speicherbandbreite optimiert sind, z.B. Strömungssimulationen, explizite Finite-Element-Analysen oder Wettermodelle. HB-VMs bietet 60 AMD-Prozessorkerne des Modells EPYC 7551, 4 GB RAM pro CPU-Kern und kein Hyperthreading. Die AMD-EPYC-Plattform bietet eine Speicherbandbreite von mehr als 260 GB/s und ist damit 33 % schneller als x86-Alternativen und 2,5-mal schneller als die heutige Ausstattung in den Rechenzentren der meisten HPC-Kunden.

Als Nächstes führen wir VMs der HC-Serie ein, die für Anwendungen mit Anforderungen an Rechenleistung optimiert sind, z.B. implizite Finite-Element-Analysen, Lagerstättensimulation oder Chemoinformatik. HC-VMs bietet 44 Intel-Prozessorkerne des Modells Xeon Platinum 8168, 8 GB RAM pro CPU-Kern und kein Hyperthreading. Die Intel Xeon Platinum-Plattform unterstützt das umfassende Ökosystem von Intel-Softwaretools wie die Intel Math Kernel Library und bietet eine Taktgeschwindigkeit für alle Kerne von über 3 GHz für die meisten Workloads.

Größe CPU-Kerne Arbeitsspeicher: GB Speicher pro CPU-Kern: GB Lokale SSD: GiB RDMA-Netzwerk: Azure-Netzwerk
Standard_HB60rs 60 240 4 700 100 GBit/s 40 GBit/s
Standard_HC44rs 44 352 8 700 100 GBit/s 40 GBit/s

„r“ zeigt Unterstützung von RDMA an, „s“ zeigt Unterstützung von Storage Premium an.

Beide neuen VMs haben herausragende MPI-Skalierbarkeit (Message Passing Interface) und E/O-Leistung gemeinsam.

Beide neuen VM-Größen der H-Serie bieten EDR InfiniBand mit 100 GBit/s von unseren Technologiepartnern bei Mellanox. Es handelt sich um dieselbe HPC-Verbindungstechnologie, die auch im leistungsstärksten Supercomputer der Welt zum Einsatz kommen und nun von Azure erstmalig in die öffentliche Cloud gebracht werden. Die InfiniBand-Fabrics im Hintergrund der neuen VMs der H-Serie sind blockierungsfreie Fat Trees mit einem Design mit geringem Durchmesser für konsistent geringe Latenzen. Wir führen auch SRIOV für InfiniBand ein, sodass Kunden Mellanox/OFED-Standardtreiber verwenden können, genau wie bei einem reinen HPC-Cluster. Dadurch unterstützen die neuen VMs der H-Serie alle MPI-Typen und -Versionen, z.B. OpenMPI, MVAPICH2, Platform MPI und Intel MPI, sowie alle RDMA-Verben. Die neue H-Serie unterstützt auch SparkRDMA für eine Beschleunigung des verbreiteten Spark-Analyseframeworks.

Die neuen VMs der H-Serie verfügt über einen für HPC optimierten Hypervisor, der verhindern soll, dass Serverhoststörungen Einfluss auf die HPC-Anwendungsleistung und -skalierbarkeit haben. Der neue Hypervisor legt außerdem die Topologie des zugrunde liegenden Prozessors in der Hardware offen. Dadurch können Kunden und Anwendungen Softwarethreads bestimmten CPU-Kernen zuweisen, um Datenverschiebungen zu minimieren und die Leistung zu maximieren.

Schließlich bieten die neuen VMs der H-Serie NVMe-SSDs, die extrem schnelle temporäre Speicherung für alle Datengrößen und E/A-Muster ermöglichen. Mit modernen Burstpuffertechnologien wie BeeGFS BeeOND erreichen die neuen VMs der H-Serie eine E/A-Leistung bei Spitzeninjektion von mehr als 200 GB/s auf einer einzelnen Azure-VM-Skalierungsgruppe. Die neuen VMs der H-Serie unterstützen auch Azure Storage Premium.

VMs sowohl der HB- als auch der HC-Serie werden durch Azure CycleCloud optimal unterstützt – die einfachste Methode zum Erstellen, Orchestrieren und Verwalten von HPC-Clustern in Azure. Azure CycleCloud ermöglicht auch hybride HPC-Bereitstellungen für Kunden, die die neuen VMs der H-Serie gleichzeitig mit ihren vorhandenen lokalen Clustern verwenden möchten. Die neuen VMs der H-Serie werden auch für cloudnative Stapelverarbeitung durch Azure Batch unterstützt.

VMs der HB-Serie werden zuerst später in diesem Jahr in der Azure-Region „USA, Süden-Mitte“ verfügbar sein und VMs der HC-Serie zuerst später in diesem Jahr in der Azure-Region „USA, Westen 2“. Kurz darauf werden VMs der HB- und der HC-Serie in weiteren Regionen verfügbar gemacht. Azure-Kunden können sich für die öffentliche Vorschau der VMs der HB- und der HC-Serie registrieren, indem sie dieses Formular ausfüllen.