用於 HPC 的 Azure HBv3 虛擬機,現在使用 AMD Milan-X CPU 可提高 80% 的速度

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https://azure.microsoft.com/zh-tw/blog/azure-hbv3-virtual-machines-for-hpc-now-up-to-80-percent-faster-with-amd-milanx-cpus/

在十一月 8, 2021 上貼文

Evan Burness 首席項目經理,Azure HPC

今日現場預覽,即將在全球推出

我們宣布,Azure HBv3 虛擬機的預覽版現已上線,這些虛擬機由第 3 代 AMD EPYC™ 處理器和 AMD 3D V 緩存(代號為“Milan-X”)增強。這些處理器顯著提高了各種受內存性能限制的工作負載的性能、擴展效率和成本效益,例如 CFD、顯式有限元分析、計算地球科學、天氣模擬和芯片設計 RTL 工作流。

與目前配備第三代 AMD EPYC 處理器的 HBv3 系列相比,該系列已經是公共雲上高性能計算工作負載的最高性能虛擬機,客戶將體驗到:

CFD 性能提高 80%
EDA RTL 的性能提高 60%
顯式 FEA 的性能提高 50%
天氣模擬性能提高 19%
此外,全球所有 HBv3 系列 VM 都將很快升級為 Milan-X 處理器。除了 HBv3 系列 VM 的現有定價外,此升級將免費提供,並且無需更改客戶工作負載。HBv3 系列 VM 大小沒有其他變化,客戶已經知道並依賴其進行關鍵研究和業務工作負載。有關 Azure HBv3 系列的更多信息,請參閱官方文檔。

加速內存性能受限的 HPC 工作負載
許多 HPC 工作負載的首要驅動因素是內存性能。對於某些(例如計算流體動力學),性能直接由內存帶寬驅動。對於其他應用,例如作為矽設計公司主力應用的 RTL 模擬,這意味著內存延遲。即將對 HBv3 系列 VM 進行的升級將通過將 L3 緩存內存增長到前所未有的每台虛擬機 1.5 GB 來滿足這兩種需求。這比目前在 HBv3 系列 VM 中發現的標準第三代 EPYC 處理器大三倍,比當今客戶數據中心的大多數 HPC 服務器中發現的總 L3 緩存大 25 倍以上。

為了讓受內存帶寬限制的工作負載以適當的規模運行,更大的 L3 緩存的淨效應是有效內存帶寬最多增加 1.8 倍。這意味著今天提供 350 GB/s(由 STREAM-TRIAD 測量)的 HBv3 VM 很快將更像具有超過 600 GB/s 內存帶寬的 VM。

對於受內存延遲限制的工作負載,Milan-X 處理器中更大的 L3 緩存的淨效應是緩存命中率和整體緩存延遲範圍(從一個核心到最近和最遠的相鄰核心的延遲)提高了 50%相反,比標準的第三代 EPYC 處理器低 50% 。

以下是使用 Milan-X 處理器增強的 Azure HBv3 VM 與使用標準第三代 EPYC 處理器的現有 HBv3 系列相比的大規模性能結果示例。測試是在一系列 MPI 規模場景中進行的,從 2 到 64 個 VM(240 到 7,680 個 CPU 內核)。

用於 HPC 的 Azure HBv3 虛擬機,現在使用 AMD Milan-X CPU 可提高 80% 的速度

圖 1:基準測試採用 WRF v. 4.15、OpenFOAM v. 1912 和 Ansys Fluent 2021 R1

規模越大,支付的費用就越少……不,真的


Azure 使用我們在 NVIDIA 的合作夥伴提供的NVIDIA Quantum InfiniBand Networking已經使客戶能夠將 MPI 工作負載擴展到超級計算機的高度。HBv3 系列 VM 中的 Milan-X 處理器通過在一系列 MPI 工作負載和模型中提供高於線性的擴展效率,再次提高了標準。這意味著客戶實際上節省了 Azure 計算成本,因為實現了更快的解決方案時間。下面是此功能與 Ansys Fluent 和規範 F1_racerar_140m 仿真一起使用的示例。帶有 Milan-X 處理器的 HBv3 VM 通過僅對 64 個 VM 的計算產生 127 倍的性能提升,實現了近 200% 的擴展效率。



圖 2:使用 ANSYS Fluent 2021 R1 測得的從 1 到 64 個 VM 的擴展效率

為 Azure HPC 客戶持續改進


Microsoft 和 AMD 對雲中高性能計算的新時代有著共同的願景:這個願景的定義是持續改進對我們客戶最重要的關鍵研究和業務工作負載。Azure 已與 AMD 合作,通過提高我們在每個 Azure HB 系列虛擬機版本中提供的性能、可擴展性和價值的標準,使這一願景成為現實。



圖 3: 2019 年到 2021 年的 Azure HPC 性能

我們期待很快在 HBv3 系列虛擬機中將 Milan-X 處理器帶給所有 Azure HPC 客戶,並期待在預覽版中見到每個人。
我的回應移回本篇.
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FB 的決定, 起了業界示範作用. 接下來, 因為 ARM 在一般專業應用
仍然不及 x86下, 短期, 會競相加入 AMD 5nm EPYC 行列.

一座超電, 除了算力要符合生意需要的強度, 還要"夠省電"( running cost ).
省電還分機台單位算力的耗電, 和冷氣費.
另外, 還有單位空間要考慮.

i社 的新U 蜜月股價期, 被 AMD 重挫倒折回.
資料中心可是 i社占比很大的獲利來源, 刨根啊!
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那個 3D v-cache Zen3 希望快點發表, 雖然大量鋪貨在明年 Q1.
個人仍然看好AMD。
人品是做人最好的底牌.
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