Série Azure HC Machines Virtuelles entre 20 000 cœurs pour les charges de travail HPC

Nouvelles machines virtuelles cloud ciblées par HPC

Les Machines Virtuelles de la série Azure HC sont désormais disponibles en disponibilité générale dans les régions USA Ouest 2 et USA Est. Les machines virtuelles de la série HC sont optimisées pour les applications HPC les plus à grande échelle et nécessitant beaucoup de calcul. Pour cette classe de charge de travail, les machines virtuelles de la série HC sont les machines virtuelles les plus performantes, évolutives et rentables jamais lancées sur Azure ou ailleurs dans le cloud public.

Avec les processeurs Intel® Xeon® Scalables, le code nommé Skylake, la série HC offre jusqu’à 3,5 téraFLOPS (double précision) avec des instructions AVX-512, 190 Go/s de bande passante mémoire, une prise en charge enrichie pour les logiciels HPC Intel® Parallel Studio XE et SR-IOV basé sur 100 Go/s InfiniBand. Pour un seul groupe de machines virtuelles identiques, un client peut utiliser jusqu’à 13 200 cœurs d’UC physiques et plus de 100 To de mémoire pour une charge de travail de mémoire distribuée unique.

HC étend l’engagement d’Azure à fournir une mise à l’échelle et des performances de supercomputer pour les charges de travail étroitement couplées au cloud public, et cela à des prix que chaque client peut se permettre. Aujourd’hui, nous pouvons dire avec plaisir qu’Azure a de nouveau atteint un nouveau jalon dans la scalabilité HPC cloud.

Technologie HPC de pointe

Les machines virtuelles de la série HC disposent de processeurs Intel® Xeon Platinum 8168 qui offrent les fréquences d’horloge AVX, AVX2 et AVX-512 les plus rapides de la famille Intel Xeon®® Scalable de première génération. Cela permet aux clients de réaliser une augmentation des performances accrue lors de l’utilisation d’applications optimisées AVX.

Les machines virtuelles de la série HC exposent 44 cœurs de processeur non hyperthread et 352 Go de RAM, avec un verrou de base de 2,7 GHz, une vitesse turbo à cœurs de 3,4 GHz et une vitesse Turbo à cœur unique de 3,7 GHz. Les machines virtuelles HC disposent également d’un disque SSD NVMe local de 700 Go et prennent en charge jusqu’à quatre Disques managés, y compris les nouveaux disques Premium Azure P60/P70/P80.

Une fonctionnalité phare des machines virtuelles de la série HC est de 100 Go/s InfiniBand de Mellanox. Les machines virtuelles de la série HC exposent la carte réseau principale dédiée Mellanox Connecter X-5 via SR-IOV, ce qui signifie que les clients peuvent utiliser la même pile de pilotes OFED qu’ils sont habitués à un contexte nu. Les machines virtuelles de la série HC fournissent des latences MPI aussi faibles que 1,7 microsecondes, avec des taux de cohérence, de bande passante et de message conformes aux déploiements InfiniBand nus. Pour le contexte, il s’agit de 8x à 16x de latence réseau inférieure à celle trouvée ailleurs dans le cloud public.

Dynamique moléculaire au-delà de 20 000 cœurs

L’équipe Azure HPC a testé de nombreuses applications HPC largement utilisées pour refléter les besoins variés de nos clients. Une classe commune d’applications est celle qui simule les propriétés physiques et chimiques des molécules, autrement appelée dynamique moléculaire. Pour voir jusqu’à quel point les machines virtuelles de la série HC pouvaient être mises à l’échelle, nous l’avons testé à l’aide de CP2K. Nous avons choisi CP2K pour plusieurs raisons. Pour un, il est largement utilisé à la fois dans le milieu universitaire et dans l’industrie. En fait, CP2K est l’une des 13 applications utilisées par PRACE dans le cadre de unified European Applications Benchmark Suite pour conduire les tests d’acceptation des supercomputers déployés en Europe. Pour un autre, CP2K bénéficie d’AVX-512, c’est donc une bonne démonstration de ce qui est possible lorsque les dernières fonctionnalités matérielles et logicielles se réunissent. Tout le monde peut installer et exécuter CP2K comme nous l’avons testé en suivant la procédure décrite dans la documentation officielle de CP2K ici.

Nos résultats de cet exercice de mise à l’échelle sont les suivants :

Figure 1 : Cas H20-DFT-LS

Pour le benchmark H20-DFT-LS (Figure 1), qui est un calcul d’énergie à un point unique à l’aide de molécules d’eau à l’échelle linéaire et de 2048 molécules d’eau, les machines virtuelles de la série HC ont réussi à s’adapter à 392 machines virtuelles et 17 248 cœurs. Plus impressionnantment, au plus grand niveau de mise à l’échelle et par rapport à notre base de 8 machines virtuelles, les machines virtuelles HC ont fourni une amélioration de 40,7x dans les cas par jour par rapport à seulement une augmentation de 49x des ressources de machine virtuelle. Ici, 288 machines virtuelles offrent un équilibre optimal en matière de performances tarifaires pour une grande mise à l’échelle.

Figure 2 : Cas LiHFX

Pour le benchmark LiHFX, qui est un calcul énergétique à un point unique simulant un cristal Lithium Hydride de 216 atomes avec 432 électrons, les machines virtuelles de la série HC ont été mises à l’échelle avec succès à 512 machines virtuelles et 22 528 cœurs. Encore une fois, le retour sur investissement de calcul est important. À l’échelle supérieure et comparées à notre base de 24 machines virtuelles, les machines virtuelles HC ont fourni une amélioration de 26,2x dans les cas par jour pour une augmentation de 21,3x des ressources de machine virtuelle.

Plaisir des clients HPC sur Azure

Les capacités uniques et les performances des machines virtuelles de la série HC sont une grande victoire pour les scientifiques et les ingénieurs qui dépendent de l’informatique haute performance pour mener leurs recherches et leur productivité à de nouvelles hauteurs. Les organisations couvrant l’aérospatiale, l’automobile, la défense, les services financiers, les équipements lourds, la fabrication, le pétrole et le gaz, le secteur public universitaire et la recherche gouvernementale peuvent désormais utiliser des machines virtuelles de la série HC pour augmenter les performances des applications HPC et fournir des insights plus rapides.

Disponible dès maintenant

Les séries HC de machines virtuelles Azure sont actuellement disponibles dans la région USA Ouest 2 et USA Est, avec bientôt des régions supplémentaires déployées.

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