Технологии Intel® предлагают ведущие платформенные инновации, оптимизированные для существующих и будущих приложений. Организации могут ускорить высокопроизводительные вычисления и ИИ благодаря сочетанию локальной и облачной инфраструктуры и сервисов.
Выполнение высокопроизводительных вычислений в облаке
Облачные высокопроизводительные вычисления стали намного более производительными и доступными. Организации, которым требуется выполнять высокопроизводительные вычисления, могут использовать облачные сервисы для соответствия самым сложным и высоким требованиям к вычислительной мощности и емкости хранения. Высокопроизводительные вычисления в облаке позволяют быстрее получать результаты, и с ними исследователи смогут работать, а не тратить время на ожидание в очереди. В облаке высокопроизводительных вычислений используются многие из тех технологий Intel®, на базе которых строятся локальные высокопроизводительные вычислительные системы. Корпорация Intel тесно сотрудничает с поставщиками облачных услуг, используя инструментарии и аппаратные средства ускорения и защиты для оптимизации рабочих нагрузок на архитектуре Intel®.
Соображения по архитектуре высокопроизводительных вычислений в облаке
В облаке заказчики платят за используемое время, и их бюджет зависит от скорости получения результатов. Архитектура очень важна для достижения необходимой производительности для выполнения задач высокопроизводительных вычислений в желаемые сроки, благодаря чему заказчик получает важную экономию. Intel помогает добиваться такого результата, сотрудничая с поставщиками облачных услуг для развертывания производительных архитектур и оптимизации облачных экземпляров для высокопроизводительных вычислений. Для этого используются следующие компоненты и технологии:
- Масштабируемые процессоры Intel® Xeon® — живое сердце облачных серверов высокопроизводительных вычислений. Они обеспечивают требуемую производительность и поддержку достаточных объемов памяти для самых высоких рабочих нагрузок. Платформа масштабируемых процессоров Intel® Xeon® также поддерживает перечисленные ниже технологии для разнообразных сценариев использования высокопроизводительных вычислений, в том числе для конвергенции ИИ. Масштабируемые процессоры Intel® Xeon® 3-го поколения, которые вскоре войдут в состав облачных высокопроизводительных вычислительных систем крупнейших поставщиков облачных услуг, будут поддерживать более высокую пропускную способность памяти1 и большее количество команд на тактовый цикл 2 по сравнению с процессорами предыдущего поколения. Технология Intel® Speed Select в масштабируемых процессорах Intel® Xeon® позволяет использовать несколько конфигураций на одном сервере для поддержки разных рабочих нагрузок. Эти усовершенствования помогут заказчикам быстрее получать полезные результаты и добиться лучшего соотношения цены и производительности.
- Технология Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) в отдельных моделях масштабируемых процессоров Intel® Xeon® очень нужна для запуска и защиты задач высокопроизводительных вычислений в облаке. Многие технологии безопасности защищают данные при хранении, а Intel® SGX помогает защитить данные в самые важные моменты — во время их обработки. В средах облачных высокопроизводительных вычислений с несколькими арендаторами технология Intel® SGX также помогает защитить контейнеры и виртуальные машины, используя анклавы памяти для изоляции криптографических ключей и перемещаемых данных.
- Набор команд Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512) повышает производительность рабочих задач, связанных с выполнением большого количества векторных операций. Intel® AVX-512 особенно хорошо подходит для векторных и матричных операций с большими наборами данных и является отличительным конкурентным преимуществом масштабируемых процессоров Intel® Xeon®. Исследователи и специалисты по анализу данных смогут использовать Intel® AVX-512 для повышения производительности задач ИИ/ГО, секвенирования ДНК, симуляций, финансовой аналитики и 3D-моделирования.
- Технология Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost) в масштабируемых процессорах Intel® Xeon® включает новый набор векторных команд нейросетей (VNNI), дополняющий Intel® AVX-512. VNNI также помогает сократить количество и снизить сложность конволюционных операций для логической обработки данных ИИ, за счет чего снижаются требования к энергопотреблению и памяти облачных высокопроизводительных вычислительных систем.3 Технология Intel® DL Boost может ускорять конволюционные циклы нейросетей и операции ИИ в облачных экземплярах, обеспечивая повышение производительности в 3,4 раза.4
- Intel® oneAPI — единая модель программирования, специально разработанная для гетерогенной инфраструктуры высокопроизводительных вычислений. Эта модель включает основные библиотеки оптимизации производительности, в том числе дистрибутив Intel® для Python и Intel® MKL. Эти библиотеки помогают оптимизировать и ускорить рабочие задачи высокопроизводительных вычислений на базе архитектуры Intel. Intel® MPI — это дифференцированное предложение, доступное в маркетплейсах многих поставщиков облачных услуг. Это решение позволяет разработчикам легко развертывать сложные приложения на нескольких кластерах, оптимизировать код для высокой производительности и использовать автоматическую отладку для достижения низкого уровня задержки и высокого уровня пропускной способности. Заказчики и поставщики облачных услуг используют эти системы, чтобы наиболее продуктивно использовать свои вложения в высокопроизводительные вычисления.
- Спецификация Intel® HPC Platform Specification — это набор минимальных требований к вычислительным ресурсам, памяти, ресурсам хранения, коммутационной инфраструктуре и совместимым приложениям для инфраструктуры высокопроизводительных вычислений. Заказчики и организации могут использовать эту спецификацию, чтобы гарантировать, что предложения поставщиков облачных услуг высокопроизводительных вычислений будут соответствовать высокому стандарту качества выполнения задач высокопроизводительных вычислений.
Поставщики облачных услуг высокопроизводительных вычислений на платформе Intel
Корпорация Intel тесно сотрудничает с ведущими поставщиками облачных услуг высокопроизводительных вычислений, включая AWS, Google Cloud Platform, Microsoft Azure и Oracle. Каждый поставщик представляет собственные облачные экземпляры на надежной платформе масштабируемых процессоров Intel® Xeon®, оптимизированных для Intel® MPI и имеющих встроенную технологию Intel® DL Boost. Также у каждого поставщика облачных услуг имеется маркетплейс решений Intel и других компаний, которые помогают организациям быстро начать работу с экземплярами высокопроизводительных вычислений на платформе Intel.
- Экземпляры Amazon Web Services на платформе Intel используют масштабируемые процессоры Intel® Xeon® и поддерживают разные варианты конфигурации для соответствия разным требованиям высокопроизводительных вычислительных задач. AWS Parallel Cluster — это сервис, помогающий заказчикам организовать и скоординировать несколько кластеров AWS в консолидированное облачное решение высокопроизводительных вычислений, он доступен как специализированное решение Intel®. Корпорация Intel также получила статус AWS HPC competency, подтверждающий обширный опыт Intel в области облачных решений высокопроизводительных вычислений от AWS.
Подробнее о партнерстве Intel и AWS ›
Инструмент управления кластерами AWS ParelelCluster верифицирован в качестве специализированного решения Intel® ›
Читать пример внедрения системы автоматизации проектирования электроники с помощью AWS ›
Подробнее об экземплярах Amazon EC2 на платформе Intel ›
Видео: повышение эффективности моделирования высокопроизводительных вычислений в облачных средах › - В экземплярах Google Cloud Platform N2 и C2 масштабируемые процессоры Intel® Xeon® с набором команд Intel® AVX-512 используются для поддержки ресурсоемких облачных нагрузок высокопроизводительных вычислений. В экземплярах N2 используется технология Intel® DL Boost, и они обеспечивают в 2,82 раза более высокую производительность логической обработки данных ИИ по сравнению с экземплярами N1 5. В 2021 году Google Cloud анонсировали предварительно настроенные образы виртуальных машин высокопроизводительных вычислений на кластерах, где библиотека Intel® MPI является одним из ключевых средств оптимизации.
Подробнее о партнерстве Intel с Google Cloud ›
Автомасштабирование: готовые специализированные решения Intel® для высокопроизводительных вычислений в облаке Google Cloud ›
Инфографика: специализированные решения Intel® и Google Cloud ›
Читать пример внедрения решения геномной аналитики с помощью GCP ›
Читать о том, как Google Cloud работает на платформе Intel › - В виртуальных машинах Microsoft Azure серии HC используется до 44 ядер масштабируемых процессоров Intel® Xeon® и такие технологии, как Intel® AVX-512 и Intel® MKL. Azure также использует ускорители Intel® Arria® 10 FPGA для ускорения обучения моделей ИИ/МО для рабочих задач высокопроизводительных вычислений. Недавно корпорация Microsoft запустила центр совместной работы Azure HPC and AI Collaboration Center, чтобы содействовать распространению лучших практик в области ИИ и высокопроизводительных вычислений. Корпорация Intel является основным партнером этого центра.
Блог: «Оценка процессов геномного анализа с помощью виртуальных машин Azure на базе Intel®» ›
Видео: Microsoft Azure HPC объявляет о новых виртуальных машинах услуг FX для рабочих нагрузок EDA ›
Подробнее о партнерстве Intel и Microsoft Azure ›
Читать руководство Intel и Microsoft Azure по высокопроизводительным вычислениям ›
Читать о преимуществах Azure для бизнеса › - Облачные сервисы высокопроизводительных вычислений от Oracle на платформе Intel обеспечивают производительность на уровне локальных решений с преимуществами экономики облака и предоставления ресурсов по требованию. Масштабируемые процессоры Intel® Xeon® 3-го поколения в экземплярах Oracle поколения X9 обеспечивают прирост производительности на 42 процента по сравнению со старыми экземплярами поколения X7 6
Читать пресс-релиз по Oracle X9 ›
Читать пример внедрения решения инженерного моделирования Nissan ›
Ускорение внедрения облачных экземпляров на платформе Intel
Организации рассматривают использование поставщиков облачных услуг на платформе Intel, однако выбрать подходящее облачное решение для высокопроизводительных вычислений — непростая задача. К счастью, существуют независимые партнеры по интеграции облачных сервисов, которые могут помочь организациям выбрать наиболее подходящие предложения и быстрее приступать к работе. Обычно это небольшие организации, помогающие настроить рабочие задачи, активировать нестандартные функции, организовать получение уникальной аналитической информации через графические информационные панели и даже найти способы организовать обработку рабочих задач теми же способами, что и в локальном облаке. В качестве примера таких партнеров по технологиям можно привести RONIN, Six Nines и OnScale. Существует огромный выбор разнообразных облачных предложений для высокопроизводительных вычислений, однако такое богатство выбора делает затруднительным подбор подходящего решения. Партнеры помогают решить эту задачу, предлагая свои рекомендации, опыт и специализацию.
Специализированные решения Intel® для облака
Специализированные решения Intel для высокопроизводительных вычислений — это готовые образцы аппаратно-программных конфигураций, оптимизированные для конкретных задач высокопроизводительных вычислений, таких как симуляции, моделирование, секвенирование генома и т. д. Эти проверенные решения призваны помочь организациям подобрать подходящие конфигурации высокопроизводительных вычислительных систем для поставленных задач, чтобы ускорить их развертывание. Эти образцы конфигураций предназначены не только для архитекторов высокопроизводительных вычислительных систем. Поставщики облачных услуг также используют специализированные решения Intel, чтобы настраивать свою инфраструктуру и упрощать предложения для своих клиентов. Например, AWS Parallel Cluster — это проверенное специализированное решение Intel. Это предложение помогает заказчикам подобрать инфраструктуру в соответствии с требованиями рабочей задачи и настраивать облачные экземпляры высокопроизводительных вычислений за считанные минуты.
Примеры внедрения облачных решений высокопроизводительных вычислений
Эти примеры показывают, как выполнение рабочих задач высокопроизводительных вычислений в облаке помогает получить необходимые вычислительные ресурсы в сочетании с преимуществами гибкости облака, чтобы отвечать на вопросы и решать масштабные задачи:
- OnScale делает цифровые прототипы доступными ›
- Университет Виктории строит облачную инфраструктуру нового поколения ›
- MicroSeismic развертывает решение 3D-визуализации в облаке AWS ›
- ClimaCell создает инновационную систему прогноза погоды ›
- Университет Северного Иллинойса расширяет возможности моделирования с помощью специализированных решений Intel® для высокопроизводительных вычислений ›
- NUMECA и Advania предлагают высокопроизводительные вычисления как услугу со специализированными решениями Intel® ›
- Ansys использует виртуальные машины Azure для полного моделирования радиочастотных интегральных микросхем ›
- Узнайте, как развернуть комплект анализа генома Genome Analysis Toolkit (GATK) в облачной инфраструктуре на платформе Intel ›
Прокладываем путь для облака высокопроизводительных вычислений
Многие руководители в сфере ИТ знают о роли Intel как эксперта по проектированию локальных высокопроизводительных вычислительных систем. Однако Intel может также выступать в качестве доверенного консультанта по облачным высокопроизводительным вычислениям. Любая организация, которая хочет начать работать в этой сфере, может обратиться в корпорацию Intel и воспользоваться преимуществами ее глобальной экосистемы партнеров по технологиям и поставщиков облачных услуг.