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HC 系列虚拟机概述
注意
本文引用了 CentOS，这是一个接近生命周期结束 (EOL) 状态的 Linux 发行版。 请相应地考虑你的使用和规划。 有关详细信息，请参阅 CentOS 生命周期结束指南。
适用于：✔️ Linux VM ✔️ Windows VM ✔️ 灵活规模集 ✔️ 统一规模集
要在 Intel Xeon 可扩展处理器上最大限度提高 HPC 应用程序性能，需要一种周全的方法来处理这一新体系结构上的放置。 下文概述了如何在适用于 HPC 应用程序的 Azure HC 系列 VM 上实现它。 我们将使用术语“pNUMA”指代物理 NUMA 域，使用“vNUMA”指代虚拟化 NUMA 域。 同样，我们将使用术语“pCore”指代物理 CPU 核心，使用“vCore”指代虚拟化 CPU 核心。
从物理上讲，HC 系列服务器是 2 * 24 核 Intel Xeon Platinum 8168 CPU，总共 48 个物理核心。 每个 CPU 都是一个 pNUMA 域，它们对六个 DRAM 通道的访问权限相同。 Intel Xeon Platinum CPU 的 L2 缓存是前几代的 4 倍大（256 KB/核 -> 1 MB/核），同时相比以前的 Intel CPU 还减少了 L3 缓存（2.5 MB/核 -> 1.375 MB/核）。
上面的拓扑结构也可继承到 HC 系列虚拟机监控程序配置中。 为了给 Azure 虚拟机监控程序提供运行空间而又不干扰 VM，我们预留了 pCore 0-1 和 24-25（即每个套接字上的前 2 个 pCore）。 然后，我们会将 pNUMA 域所有剩余的核心分配给 VM。 这样，VM 就会看到：
每个 VM (2 vNUMA domains) * (22 cores/vNUMA) = 44 个核心
VM 并不知道自己没有 pCore 0-1 和 24-25。 因此，它公开每个 vNUMA，就像它本身有 22 个核心一样。
Intel Xeon Platinum、Gold 和 Silver CPU 还引入了片上 2D 网格网络，用于在 CPU 插槽内部和外部进行通信。 强烈建议使用进程固定来实现最佳性能和一致性。 进程固定适用于 HC 系列 VM，因为底层硅按原样公开给来宾 VM。
下图显示了为 Azure 虚拟机监控程序和 HC 系列 VM 保留的核心的隔离。
硬件规格
| 硬件规格 | HC 系列 VM |
|---|---|
| 核心数 | 44（已禁用 HT） |
| CPU | Intel Xeon Platinum 8168 |
| CPU 频率（非 AVX） | 3.7 GHz（单核），2.7-3.4 GHz（所有核心） |
| 内存 | 8 GB/核心（共 352） |
| 本地磁盘 | 700 GB SSD |
| Infiniband | 100 Gb EDR Mellanox ConnectX-5 |
| 网络 | 50 Gb 以太网（40 Gb 可用）Azure 第二代 SmartNIC |
软件规格
| 软件规格 | HC 系列 VM |
|---|---|
| 最大 MPI 作业大小 | 13200 个核心（单个虚拟机规模中 300 个 VM，且 singlePlacementGroup=true） |
| MPI 支持 | HPC-X、Intel MPI、OpenMPI、MVAPICH2、MPICH、Platform MPI |
| 其他框架 | UCX、libfabric、PGAS |
| Azure 存储支持 | 标准磁盘和高级磁盘（最多 4 个磁盘） |
| SRIOV RDMA 的操作系统支持 | CentOS/RHEL 7.6+、Ubuntu 18.04+、SLES 15.4、WinServer 2016+ |
| Orchestrator 支持 | CycleCloud、Batch、AKS；群集配置选项 |
重要
本文档引用临近或处于生命周期终止 (EOL) 日期的 Linux 发行版本。 请考虑更新到最新版本。
后续步骤
- 详细了解 Intel Xeon SP 体系结构。
- 在 Azure 计算技术社区博客上阅读最新公告、HPC 工作负载示例和性能结果。
- 若要从体系结构角度更概略性地看待如何运行 HPC 工作负荷，请参阅 Azure 上的高性能计算 (HPC)。