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Machines virtuelles Azure HBv3 pour HPC, désormais jusqu’à 80 % plus rapides avec les processeurs AMD Milan-X

By Evan Burness, Principal Program Manager, Azure HPC
Nous annonçons qu’une préversion privée est désormais en direct pour les machines virtuelles Azure HBv3 améliorées par les processeurs AMD EPYC 3rd Gen avec 3D v-cache, code nommé « Milan-X ». Ces processeurs améliorent considérablement les performances, l’efficacité de la mise à l’échelle et l’efficacité des coûts d’une variété de charges de travail liées aux performances de la mémoire, telles que la CFD, l’analyse explicite des éléments finis, la géoscience de calcul, la simulation météorologique et les flux de travail RTL de conception de silicium.

Préversion en direct aujourd’hui, disponible dans le monde entier bientôt

Nous annonçons qu’une préversion est désormais en direct pour les machines virtuelles Azure HBv3 améliorées par les processeurs AMD EPYC™ de 3e génération avec amd 3D V-cache, code nommé « Milan-X ». Ces processeurs améliorent considérablement les performances, l’efficacité de la mise à l’échelle et l’efficacité des coûts d’une variété de charges de travail liées aux performances de la mémoire, telles que la CFD, l’analyse explicite des éléments finis, la géoscience de calcul, la simulation météorologique et les flux de travail RTL de conception de silicium.

Par rapport à la série HBv3 actuelle avec des processeurs AMD EPYC de 3e génération, déjà la machine virtuelle de performances la plus élevée pour les charges de travail HPC sur le cloud public, les clients connaissent jusqu’à :

  • 80 % de performances supérieures pour la CFD
  • 60 % de performances supérieures pour EDA RTL
  • 50 % de performances supérieures pour le FEA explicite
  • 19 % plus de performances pour la simulation météorologique

En outre, toutes les machines virtuelles de la série HBv3 seront bientôt mises à niveau avec des processeurs Milan-X. Cette mise à niveau sera fournie sans coût supplémentaire au-delà de la tarification existante pour les machines virtuelles de la série HBv3 et sans aucune modification requise des charges de travail client. Aucune autre modification n’est apportée aux tailles de machines virtuelles de la série HBv3 que les clients connaissent déjà et s’appuient sur leurs charges de travail critiques de recherche et d’entreprise. Pour plus d’informations sur la série Azure HBv3, consultez la documentation officielle.

Charges de travail HPC liées aux performances de mémoire turbochargées

De nombreuses charges de travail HPC sont principalement pilotées par les performances de la mémoire. Pour certains, tels que la dynamique des fluides de calcul, les performances sont directement pilotées par la bande passante mémoire. Pour d’autres, comme la simulation RTL qui est l’application de cheval de travail pour les entreprises de conception de silicium, cela signifie la latence de la mémoire. La mise à niveau à venir vers les machines virtuelles de la série HBv3 traitera les deux besoins en augmentant la mémoire du cache L3 vers un nombre sans précédent de 1,5 gigaoctets par machine virtuelle. Il s’agit de trois fois plus grand que ce qui se trouve dans les processeurs EPYC gen standard 3rd actuellement dans les machines virtuelles de la série HBv3, et plus de 25 fois plus grand que le cache L3 total trouvé dans la plupart des serveurs HPC dans les centres de données clients aujourd’hui.

Pour que les charges de travail liées à la bande passante mémoire s’exécutent à une échelle appropriée, l’effet net du cache L3 plus grand est une augmentation maximale de 1,8 fois la bande passante mémoire effective. Cela signifie qu’une machine virtuelle HBv3 qui offre aujourd’hui 350 Go/s (comme mesuré par STREAM-TRIAD) s’effectue bientôt plus comme une machine virtuelle avec plus de 600 Go/s de bande passante mémoire.

Pour les charges de travail liées à la latence de mémoire, l’effet net du plus grand cache L3 dans les processeurs Milan-X est une augmentation jusqu’à 50 % du taux d’accès au cache et une plage de latence globale du cache (latence d’un cœur au cœur le plus proche et le plus éloigné) qui est, à l’inverse, 50 % inférieur aux processeurs EPYC standard 3rd Gen.

Vous trouverez ci-dessous un exemple de résultats de performances à grande échelle avec des machines virtuelles Azure HBv3 améliorées avec des processeurs Milan-X par rapport à la série HBv3 existante avec des processeurs EPYC standard 3rd Gen. Des tests ont été effectués sur une plage de scénarios d’échelle MPI, allant de 2 à 64 machines virtuelles (240 à 7 680 cœurs de processeur).

An image of Relative HPC Performance showcasing a bar chart where benchmarks were taken with WRF v. 4.15, OpenFOAM v. 1912, and Ansys Fluent 2021 R1

Figure 1 : Les benchmarks ont été pris avec WRF v. 4.15, OpenFOAM v. 1912 et Ansys Fluent 2021 R1

Découvrez des informations supplémentaires sur les performances et l’extensibilité.

Plus vous mettez à l’échelle, moins vous payez ... non, vraiment

L’utilisation par Azure de NVIDIA Quantum InfiniBand Networking de nos partenaires à NVIDIA permet déjà aux clients de mettre à l’échelle les charges de travail MPI vers des hauteurs de supercomputer. Les processeurs Milan-X dans les machines virtuelles de la série HBv3 augmentent encore une fois la barre en fournissant une efficacité de mise à l’échelle linéaire supérieure à une gamme de charges de travail et de modèles MPI. Cela signifie que les clients économisent réellement sur les coûts de calcul Azure en raison de la réalisation de temps à solution beaucoup plus rapide. Voici un exemple de cette fonctionnalité en action avec Ansys Fluent et la simulation de F1_racerar_140m canonique. Les machines virtuelles HBv3 avec des processeurs Milan-X offrent près de 200 % d’efficacité de mise à l’échelle en produisant 127 fois plus de performances pour seulement 64 machines virtuelles de calcul.

An image of line chart with an upward trend showing the measured scaling efficiency from 1 to 64 VMs using ANSYS Fluent 2021 R1

Figure 2 : Efficacité de mise à l’échelle mesurée de 1 à 64 machines virtuelles à l’aide d’ANSYS Fluent 2021 R1

Découvrez des informations supplémentaires sur les performances et la scalabilité dans une gamme d’applications, de modèles et de configurations.

Amélioration continue pour les clients Azure HPC

Microsoft et AMD partagent une vision pour une nouvelle ère de calcul hautes performances dans le cloud : une amélioration continue des charges de travail critiques de recherche et d’entreprise qui comptent le plus pour nos clients. Azure s’est associé à AMD pour faire de cette vision une réalité en augmentant la barre sur les performances, l’extensibilité et la valeur que nous fournissons avec chaque version des machines virtuelles de la série HB Azure.

Azure HPC performance 2019 through 2021

Figure 3 : Performances Azure HPC 2019 à 2021

Nous sommes impatients d’apporter des processeurs Milan-X à tous les clients Azure HPC bientôt dans la série HBv3 de machines virtuelles et nous sommes impatients de voir tout le monde en préversion.

Préversion en direct aujourd’hui, disponible dans le monde entier bientôt

Nous annonçons qu’une préversion est désormais en direct pour les machines virtuelles Azure HBv3 améliorées par les processeurs AMD EPYC™ de 3e génération avec amd 3D V-cache, code nommé « Milan-X ». Ces processeurs améliorent considérablement les performances, l’efficacité de la mise à l’échelle et l’efficacité des coûts d’une variété de charges de travail liées aux performances de la mémoire, telles que la CFD, l’analyse explicite des éléments finis, la géoscience de calcul, la simulation météorologique et les flux de travail RTL de conception de silicium.

Par rapport à la série HBv3 actuelle avec des processeurs AMD EPYC de 3e génération, déjà la machine virtuelle de performances la plus élevée pour les charges de travail HPC sur le cloud public, les clients connaissent jusqu’à :

En outre, toutes les machines virtuelles de la série HBv3 seront bientôt mises à niveau avec des processeurs Milan-X. Cette mise à niveau sera fournie sans coût supplémentaire au-delà de la tarification existante pour les machines virtuelles de la série HBv3 et sans aucune modification requise des charges de travail client. Aucune autre modification n’est apportée aux tailles de machines virtuelles de la série HBv3 que les clients connaissent déjà et s’appuient sur leurs charges de travail critiques de recherche et d’entreprise. Pour plus d’informations sur la série Azure HBv3, consultez la documentation officielle.

Charges de travail HPC liées aux performances de mémoire turbochargées

De nombreuses charges de travail HPC sont principalement pilotées par les performances de la mémoire. Pour certains, tels que la dynamique des fluides de calcul, les performances sont directement pilotées par la bande passante mémoire. Pour d’autres, comme la simulation RTL qui est l’application de cheval de travail pour les entreprises de conception de silicium, cela signifie la latence de la mémoire. La mise à niveau à venir vers les machines virtuelles de la série HBv3 traitera les deux besoins en augmentant la mémoire du cache L3 vers un nombre sans précédent de 1,5 gigaoctets par machine virtuelle. Il s’agit de trois fois plus grand que ce qui se trouve dans les processeurs EPYC gen standard 3rd actuellement dans les machines virtuelles de la série HBv3, et plus de 25 fois plus grand que le cache L3 total trouvé dans la plupart des serveurs HPC dans les centres de données clients aujourd’hui.

Pour que les charges de travail liées à la bande passante mémoire s’exécutent à une échelle appropriée, l’effet net du cache L3 plus grand est une augmentation maximale de 1,8 fois la bande passante mémoire effective. Cela signifie qu’une machine virtuelle HBv3 qui offre aujourd’hui 350 Go/s (comme mesuré par STREAM-TRIAD) s’effectue bientôt plus comme une machine virtuelle avec plus de 600 Go/s de bande passante mémoire.

Pour les charges de travail liées à la latence de mémoire, l’effet net du plus grand cache L3 dans les processeurs Milan-X est une augmentation jusqu’à 50 % du taux d’accès au cache et une plage de latence globale du cache (latence d’un cœur au cœur le plus proche et le plus éloigné) qui est, à l’inverse, 50 % inférieur aux processeurs EPYC standard 3rd Gen.

Vous trouverez ci-dessous un exemple de résultats de performances à grande échelle avec des machines virtuelles Azure HBv3 améliorées avec des processeurs Milan-X par rapport à la série HBv3 existante avec des processeurs EPYC standard 3rd Gen. Des tests ont été effectués sur une plage de scénarios d’échelle MPI, allant de 2 à 64 machines virtuelles (240 à 7 680 cœurs de processeur).

An image of Relative HPC Performance showcasing a bar chart where benchmarks were taken with WRF v. 4.15, OpenFOAM v. 1912, and Ansys Fluent 2021 R1

Figure 1 : Les benchmarks ont été pris avec WRF v. 4.15, OpenFOAM v. 1912 et Ansys Fluent 2021 R1

Découvrez des informations supplémentaires sur les performances et l’extensibilité.

Plus vous mettez à l’échelle, moins vous payez ... non, vraiment

L’utilisation par Azure de NVIDIA Quantum InfiniBand Networking de nos partenaires à NVIDIA permet déjà aux clients de mettre à l’échelle les charges de travail MPI vers des hauteurs de supercomputer. Les processeurs Milan-X dans les machines virtuelles de la série HBv3 augmentent encore une fois la barre en fournissant une efficacité de mise à l’échelle linéaire supérieure à une gamme de charges de travail et de modèles MPI. Cela signifie que les clients économisent réellement sur les coûts de calcul Azure en raison de la réalisation de temps à solution beaucoup plus rapide. Voici un exemple de cette fonctionnalité en action avec Ansys Fluent et la simulation de F1_racerar_140m canonique. Les machines virtuelles HBv3 avec des processeurs Milan-X offrent près de 200 % d’efficacité de mise à l’échelle en produisant 127 fois plus de performances pour seulement 64 machines virtuelles de calcul.

An image of line chart with an upward trend showing the measured scaling efficiency from 1 to 64 VMs using ANSYS Fluent 2021 R1

Figure 2 : Efficacité de mise à l’échelle mesurée de 1 à 64 machines virtuelles à l’aide d’ANSYS Fluent 2021 R1

Découvrez des informations supplémentaires sur les performances et la scalabilité dans une gamme d’applications, de modèles et de configurations.

Amélioration continue pour les clients Azure HPC

Microsoft et AMD partagent une vision pour une nouvelle ère de calcul hautes performances dans le cloud : une amélioration continue des charges de travail critiques de recherche et d’entreprise qui comptent le plus pour nos clients. Azure s’est associé à AMD pour faire de cette vision une réalité en augmentant la barre sur les performances, l’extensibilité et la valeur que nous fournissons avec chaque version des machines virtuelles de la série HB Azure.

Azure HPC performance 2019 through 2021

Figure 3 : Performances Azure HPC 2019 à 2021

Nous sommes impatients d’apporter des processeurs Milan-X à tous les clients Azure HPC bientôt dans la série HBv3 de machines virtuelles et nous sommes impatients de voir tout le monde en préversion.