Обзор виртуальной машины серии HPC
Применимо к: ✔️ Виртуальные машины Linux ✔️ Виртуальные машины Windows ✔️ Универсальные масштабируемые наборы
Достижение максимальной производительности приложений HPC на базе масштабируемых процессоров Intel Xeon требует продуманного подхода к размещению процессов на этой новой архитектуре. Здесь мы рассмотрим нашу реализацию приложений HPC на виртуальных машинах Azure серии HC. Мы будем использовать термин pNUMA для ссылки на физический домен NUMA и vNUMA, чтобы ссылаться на виртуализированный домен NUMA. Аналогичным образом мы будем использовать термин "pCore", чтобы ссылаться на физические ядра ЦП и "vCore", чтобы ссылаться на виртуализированные ядра ЦП.
Сервер серии HC оснащен двумя 24-ядерными ЦП Intel Xeon Platinum 8168, предлагающими в общей сложности 48 физических ядер. Каждый ЦП представляет собой один домен pNUMA и имеет единый доступ к шести каналам DRAM. Размер кэша уровня 2 ЦП Intel Xeon Platinum в 4 раза больше, чем у предыдущих поколений (256 КБ/ядро -> 1 МБ/ядро). Кроме того, кэш уровня 3 сокращен по сравнению с предыдущими процессорами Intel (2,5 МБ/ядро -> 1,375 МБ/ядро).
Описанная выше топология также переносится в конфигурацию низкоуровневой оболочки серии HC. Чтобы работа низкоуровневой оболочки Azure не мешала работе виртуальной машины, мы резервируем физические ядра 0–1 и 24–25 (т. е. первые 2 физических ядра каждого сокета). Затем мы назначаем все оставшиеся ядра доменов pNUMA виртуальной машине. Таким образом, виртуальная машина получит:
(2 vNUMA domains) * (22 cores/vNUMA) = 44 ядер на виртуальную машину
Виртуальная машина не знает, что ей не предоставлены физические ядра 0–1 и 24–25. Таким образом, она предоставляет каждый домен vNUMA так, как если бы у него было 22 собственных ядра.
ЦП Intel Xeon Platinum, Gold и Silver также представляют встроенную сеть 2D-сетки для обмена данными внутри и снаружи сокета ЦП. Мы настоятельно рекомендуем закреплять процесс для обеспечения оптимальной производительности и согласованности. Виртуальные машины серии HC поддерживают закрепление процессов, так как для гостевой виртуальной машины предоставляется базовый чип "как есть".
На следующей схеме показано разделение ядер, зарезервированных для низкоуровневой оболочки Azure и виртуальной машины серии HC.
Характеристики оборудования
| Характеристики оборудования | Виртуальная машина серии HC |
|---|---|
| Ядра | 44 (HT отключено) |
| ЦП | Intel Xeon Platinum 8168 |
| Частота ЦП (без AVX) | 3,7 ГГц (одно ядро), 2,7–3,4 ГГц (все ядра) |
| Память | 8 ГБ/ядро (всего 352) |
| Локальный диск | Диск SSD на 700 ГБ |
| Infiniband | EDR Mellanox ConnectX-5 на 100 Гб |
| Network | Ethernet 50 ГБ/с (доступно 40 ГБ/с) Azure второго поколения SmartNIC |
Характеристики программного обеспечения
| Характеристики программного обеспечения | Виртуальная машина серии HC |
|---|---|
| Максимальный размер задания MPI | 13 200 ядер (300 виртуальных машин в одном масштабируемом наборе виртуальных машин с параметром singlePlacementGroup = true) |
| Поддержка MPI | HPC-X, Intel MPI, OpenMPI, MVAPICH2, MPICH, платформа MPI |
| Дополнительные платформы | UCX, libfabric, PGAS |
| Поддержка службы хранилища Microsoft Azure | Диски уровня "Стандарт" и "Премиум" (максимум 4 диска) |
| Поддержка ОС для SRIOV RDMA | RHEL 7.6+, Ubuntu 20.04+, SLES 15.4, WinServer 2016+ |
| Поддержка Orchestrator | CycleCloud, пакетная служба, AKS; параметры конфигурации кластера |
Примечание.
Официальная поддержка уровня ядра от AMD начинается с RHEL 8.6 и AlmaLinux 8.6, которая является производным от RHEL.
Следующие шаги
- Ознакомьтесь с дополнительными сведениями об архитектуре Intel Xeon SP.
- Ознакомьтесь с последними объявлениями, примерами рабочей нагрузки HPC, а также результатами оценки производительности в блогах технического сообщества Вычислений Azure.
- Сведения о более высоком уровне архитектурного представления выполнения рабочих нагрузок HPC см. в статье Высокопроизводительные вычисления (HPC) в Azure.