加速器优化机器系列

加速器优化机器系列由 Google Cloud 设计，旨在为人工智能 (AI)、机器学习 (ML) 和高性能计算 (HPC) 等 GPU 加速工作负载提供所需的性能和效率。

加速器优化机器系列适用于以下机器系列：A3、A2 和 G2。一系列中的每个机器类型都有一个特定模型和挂接的 NVIDIA GPU 数量。您还可以将一些 GPU 型号挂接到 N1 通用机器类型。

不同工作负载类型的机器系列建议

以下部分提供了基于 GPU 工作负载的推荐机器系列。

大型 AI 模型

工作负载类型	最适合的使用场景	很好的替代方案
多个（分布式）服务器训练	A3	A2
推断	A3、A2

主流模型

工作负载类型	最适合的使用场景	很好的替代方案（按建议顺序）
多个（分布式）服务器训练	A3	A2 G2 N1+V100
单个服务器训练	A3、A2	G2 N1+V100
推断	G2	N1+T4 N1+V100

图形密集型工作负载

工作负载类型	最适合的使用场景（按建议的顺序）
视频串流和转码、远程虚拟工作站、数字孪生	G2 N1+T4

高性能计算

对于高性能计算工作负载，任何加速器优化机器系列都适用。最佳拟合取决于必须分流到 GPU 的计算量。

价格和折扣

所有加速器优化机器类型都支持以下折扣和使用方案：

加速器优化机器类型将为其挂接的 GPU、预定义 vCPU、内存和捆绑的本地 SSD（如果适用）计费。如需详细了解加速器优化虚拟机的价格信息，请参阅虚拟机实例价格页面上的加速器优化机器类型系列部分。

A3 机器系列

A3 机器系列提供标准机器类型，且具有 208 个 vCPU 和高达 1872 GB 的内存。此机器系列针对计算和内存密集型、网络绑定机器学习训练和 HPC 工作负载进行了优化。

A3 机器系列还提供以下功能：

新一代硬件：每种 A3 机器类型都挂接了 NVIDIA H100 GPU，每个 GPU 提供 80GB GPU 内存，非常适合基于大型转换器的语言模型、数据库和 HPC。

此机器系列基于第 4 代 Intel Xeon 可扩展处理器 (Sapphire Rapids) 构建而成，提供高达 3.3 GHz 的持续单核最大 Turbo 频率。
行业领先的 NVLink 容量：NVIDIA H100 GPU 提供单向 450 GB/s 的峰值 GPU NVLink 带宽。得益于系统中的 8 个 GPU 之间采用全连接 NVLink 拓扑，聚合 NVLink 带宽可高达 7.2 TB/s。这些 GPU 可用作具有统一内存空间的单个高性能加速器，可提供高达 25 千万亿次浮点运算的 AI/DL/机器学习计算能力和高达 50 千万亿次浮点运算的推断计算能力。
提高了计算速度和网络性能：与上一代 NVIDIA A100 GPU 相比，NVIDIA H100 GPU 的计算速度提高了 2.5 倍，虚拟机 (VM) 网络带宽也提高了 10 倍。
每个 a3-highgpu-8g 虚拟机都有五个物理网络接口卡 (NIC)，其中四个共享相同的外设组件互连快速 (PCIe) 总线，并且具有非统一内存访问 (NUMA) 集 NIC（每两个 NVIDIA H100 80GB GPU）。这四个物理 NIC 非常适合专用高带宽 GPU 到 GPU 通信。另一个物理 NIC 位于单独的 PCIe 总线上，非常适合其他网络需求。每个 NIC 的最大带宽为 200 Gbps，因此每个虚拟机的最大带宽为 1000 Gbps (1 Tbps)。
凭借 GPUDirect-TCPX 提高了 GPU 集群性能：GPUDirect-TCPX 允许数据包载荷直接从 GPU 内存传输到网络接口，从而提高网络性能。

与 A2 或 G2 加速器优化机器类型相比，通过利用 GPUDirect-TCPX，A3 虚拟机在集群中的虚拟机之间提供最高吞吐量。

要使用 GPUDirect-TCPX 最大限度地提高 GPU 集群性能，请查看以下文档：
- 对于 Compute Engine，请参阅使用 GPUDirect-TCPX 最大限度地提高 GPU 网络性能
- 对于 Google Kubernetes Engine，请参阅使用 GPUDirect-TCPX 和多网络功能最大限度地提高 GPU 网络带宽
虚拟化优化：A3 虚拟机的外设组件互连快速 (PCIe) 拓扑提供更准确的位置信息，工作负载可使用这些信息来优化数据传输。

NVIDIA H100 GPU 还公开了函数级别重置 (FLR)，用于从故障中安全恢复，并支持在某些情况下实现原子操作并发改进。
存储：6 TB 本地 SSD 会自动添加到使用 A3 机器类型创建的虚拟机中。本地 SSD 可用于快速暂存磁盘或用于将数据输送到 GPU 中，同时防止 I/O 瓶颈。

对于需要更高存储性能的应用，您最多还可以为这些系列中的机器类型挂接 257 TB 的永久性磁盘存储空间。
紧凑布置政策支持：可让您更好地控制虚拟机在数据中心的物理位置。这样可以在单个可用区中为虚拟机放置提供低延迟和更高的带宽。紧凑布置政策在给定区域中的网络低延迟子集中支持多达 96 个虚拟机。

A3 支持的磁盘类型

A3 虚拟机可以使用以下块存储类型：

平衡永久性磁盘 (pd-balanced)
SSD（性能）永久性磁盘 (pd-ssd)
Hyperdisk Extreme (hyperdisk-extreme)
Hyperdisk Throughput (hyperdisk-throughput)
本地 SSD：自动添加到使用 A3 机器类型创建的虚拟机

磁盘和容量限制

您可以在虚拟机上混合使用 Persistent Disk 卷和 Hyperdisk 卷，但存在以下限制：

每个虚拟机的 Hyperdisk 卷和 Persistent Disk 卷的总数不能超过 128 个。
所有磁盘类型的磁盘总容量上限（以 TiB 为单位）不能超过以下值：
- 使用 vCPU 数量少于 32 个的机器类型时：
  - 对于 Persistent Disk 或 Hyperdisk 为 257 TiB
  - 对于 Persistent Disk 和 Hyperdisk 的混合使用为 257 TiB
- 使用具有 32 个或更多 vCPU 的机器类型时：
  - 对于 Persistent Disk 为 257 TiB
  - 对于 Hyperdisk 或是 Persistent Disk 和 Hyperdisk 的混合使用为 512 TiB

如需详细了解这些限制，请参阅每个虚拟机的 Hyperdisk 容量限制和 Persistent Disk 容量上限。

A3 标准机器类型

此机器类型具有固定数量的 H100 GPU。

机器类型	GPU 数量	vCPU 数量^*	内存 (GB)	每个虚拟机的所有磁盘数上限^†	每个虚拟机的 Hyperdisk 卷总数上限	所有磁盘的总磁盘大小上限 (TiB)^#	本地 SSD	出站带宽上限 (Gbps)^‡
`a3-highgpu-8g`	8	208	1872	128	Hyperdisk Throughput — 64 Hyperdisk Extreme — 8	512，包括最多 257 TiB 的 Persistent Disk	是	1000

^*每个 vCPU 是在其中一个可用的 CPU 平台上以单个硬件超线程的形式实现的。
^†Hyperdisk 和 Persistent Disk 用量与机器类型是分开计费的。
^‡出站带宽上限不能超过给定的数量。实际的出站带宽取决于目的地 IP 地址和其他因素。请参阅网络带宽。
^#对于 Hyperdisk Throughput，每个卷的大小上限为 32 TiB。对于所有其他 Persistent Disk 卷或 Hyperdisk 卷，大小上限为 64 TiB。

A3 标准限制

使用 A3 标准机器类型的虚拟机不会获得持续使用折扣和灵活承诺使用折扣。
您只能在某些区域和可用区中使用 A3 标准机器类型。
您不能在使用 A3 标准机器类型的虚拟机上使用区域永久性磁盘。
A3 标准机器类型仅在 Sapphire Rapids 平台上提供。
如果您的虚拟机使用 A3 标准机器类型，则无法更改机器类型。如果您需要使用其他机器类型，则必须创建新的虚拟机。
您不能将其他任何机器类型更改为 A3 标准机器类型。如果您需要创建使用 A3 标准机器类型的虚拟机，则必须创建新虚拟机。
A3 标准机器类型不支持单租户。
您无法在 Windows 操作系统上运行 A3 标准机器类型。

A2 机器系列

A2 机器系列提供 A2 标准机器类型和 A2 Ultra 机器类型。这些机器类型具有 12 到 96 个 vCPU 和高达 1360 GB 的内存。

A2 机器系列还提供以下功能：

挂接 NVIDIA GPU：每种 A2 机器类型都具有 NVIDIA A100 GPU。有 A100 40GB 和 A100 80GB 可供选择。
行业领先的 NVLink 容量，最大 GPU 到 GPU NVLink 带宽为 600 GBps。例如，具有 16 个 GPU 的系统的总 NVLink 带宽可达 9.6 TBps。这 16 个 GPU 可用作具有统一内存空间的单个高性能加速器，可提供高达每秒 10 千万亿次浮点运算的计算能力和每秒 20 千万亿次浮点运算的推断计算能力，可用于人工智能、深度学习和机器学习工作负载。
计算速度提升：与上一代 NVIDIA V100 GPU 相比，挂接的 NVIDIA A100 GPU 将计算速度提升了高达 10 倍。

使用 A2 机器系列，您可以获得高达 100 Gbps 的网络带宽。
存储：为了用于快速 scratch 磁盘或将数据输送到 GPU，同时防止 I/O 瓶颈，A2 机器类型支持本地 SSD，如下所示：
- 对于 A2 标准机器类型，您可以添加高达 3 TB 的本地 SSD。
- 对于 A2 Ultra 机器类型，当您创建虚拟机时，本地 SSD 会自动挂接。
对于需要此更高存储性能的应用，您还可以为 A2 虚拟机挂接多达 257 TB 的永久性磁盘存储空间。
紧凑布置政策支持：可让您更好地控制虚拟机在数据中心的物理位置。这样可以在单个可用区中为虚拟机放置提供低延迟和更高的带宽。如需了解详情，请参阅使用紧凑放置政策缩短延迟时间。

A2 支持的磁盘类型

A2 虚拟机可以使用以下块存储类型：

平衡永久性磁盘 (pd-balanced)
SSD（性能）永久性磁盘 (pd-ssd)
标准永久性磁盘 (pd-standard)
本地 SSD：自动挂接到使用 A2 Ultra 机器类型创建的虚拟机。

A2 标准机器类型

这些机器类型具有固定数量的 A100 40GB GPU。

机器类型	GPU 数量	vCPU 数量^*	内存 (GB)	永久性磁盘卷数量上限^†	永久性磁盘总大小上限 (TB)	本地 SSD	出站带宽上限 (Gbps)^‡
`a2-highgpu-1g`	1	12	85	128	257	是	24
`a2-highgpu-2g`	2	24	170	128	257	是	32
`a2-highgpu-4g`	4	48	340	128	257	是	50
`a2-highgpu-8g`	8	96	680	128	257	是	100
`a2-megagpu-16g`	16	96	1360	128	257	是	100

A2 标准限制

使用 A2 标准机器类型的虚拟机不会获得持续使用折扣和灵活承诺使用折扣。
您只能在某些区域和可用区中使用 A2 标准机器类型。
您不能在使用 A2 标准机器类型的虚拟机上使用区域永久性磁盘。
A2 标准机器类型仅在 Cascade Lake 平台上提供。
如果您的虚拟机使用 A2 标准机器类型，您只能从一个 A2 标准机器类型切换到另一个 A2 标准机器类型。您无法切换到任何其他机器类型。如需了解详情，请参阅修改加速器优化虚拟机。
您不能在 Windows 操作系统上使用 a2-megagpu-16g A2 标准机器类型。使用 Windows 操作系统时，请选择其他 A2 标准机器类型。
您不能在使用 A2 标准机器类型的 Windows 虚拟机上快速格式化挂接的本地 SSD。如需设置这些本地 SSD 的格式，您必须使用 diskpart 实用程序并指定 format fs=ntfs label=tmpfs 设置，以进行完整格式化。
A2 标准机器类型不支持单租户。

A2 Ultra 机器类型

这些机器类型具有固定数量的 A100 80GB GPU。本地 SSD 会自动挂接到使用 A2 Ultra 机器类型创建的虚拟机。

机器类型	GPU 数量	vCPU 数量^*	内存 (GB)	永久性磁盘卷数量上限^†	永久性磁盘总大小上限 (TB)	捆绑本地 SSD	出站带宽上限 (Gbps)^‡
`a2-ultragpu-1g`	1	12	170	128	257	375 GB	24
`a2-ultragpu-2g`	2	24	340	128	257	750 GB	32
`a2-ultragpu-4g`	4	48	680	128	257	1.5 TB	50
`a2-ultragpu-8g`	8	96	1360	128	257	3 TB	100

A2 Ultra 限制

使用 A2 Ultra 机器类型的虚拟机不会获得持续使用折扣和灵活承诺使用折扣。
您只能在某些区域和可用区中使用 A2 Ultra 机器类型。
您不能在使用 A2 Ultra 机器类型的虚拟机上使用区域永久性磁盘。
A2 Ultra 机器类型仅在 Cascade Lake 平台上提供。
如果您的虚拟机使用 A2 Ultra 机器类型，您无法更改机器类型。如果您需要使用其他 A2 Ultra 机器类型或任何其他机器类型，则必须创建新虚拟机。
您不能将其他任何机器类型更改为 A2 Ultra 机器类型。如果您需要创建使用 A2 Ultra 机器类型的虚拟机，则必须创建新虚拟机。
您不能在使用 A2 Ultra 机器类型的 Windows 虚拟机上快速格式化挂接的本地 SSD。如需设置这些本地 SSD 的格式，您必须使用 diskpart 实用程序并指定 format fs=ntfs label=tmpfs 设置，以进行完整格式化。

G2 机器系列

G2 机器系列提供标准机器类型，具有 4 到 96 个 vCPU 和高达 432 GB 的内存。此机器系列针对推断和图形工作负载进行了优化。

G2 机器系列还提供以下功能：

挂接 NVIDIA GPU：每种 G2 机器类型都具有 NVIDIA L4 GPU。
提高了推断速率：G2 机器类型提供对 FP8（8 位浮点）数据类型的支持，可加快 ML 推断速率并降低内存需求。
下一代图形性能：NVIDIA L4 GPU 使用第三代 RT 核心和 NVIDIA DLSS 3（深度学习超级采样）技术将图形性能提升到 3 倍。
高性能网络带宽：使用 G2 机器系列，您可以获得高达 100 Gbps 的网络带宽。
存储：您最多可以向 G2 虚拟机添加 3 TB 的本地 SSD。可用于快速暂存磁盘或用于将数据输送到 GPU 中，同时防止 I/O 瓶颈。

对于需要更多永久性存储空间的应用，您也可以将 Hyperdisk 和 Persistent Disk 卷挂接到 G2 虚拟机。最大存储容量取决于虚拟机具有的 vCPU 数量。如需了解详情，请参阅支持的磁盘类型。
紧凑布置政策支持：可让您更好地控制虚拟机在数据中心的物理位置。这样可以在单个可用区中为虚拟机放置提供低延迟和更高的带宽。如需了解详情，请参阅使用紧凑放置政策缩短延迟时间。

G2 支持的磁盘类型

G2 虚拟机可以使用以下块存储类型：

平衡永久性磁盘 (pd-balanced)
SSD（性能）永久性磁盘 (pd-ssd)
Hyperdisk Throughput (hyperdisk-throughput)
本地 SSD