Cuando creas una máquina virtual (VM) en Compute Engine, debes especificar una serie de máquinas y un tipo de máquina para la VM. Cada serie de máquinas está asociada con una o más plataformas de CPU. Si hay varias plataformas de CPU disponibles para un tipo de máquina, puedes seleccionar una plataforma de CPU mínima para la VM.
Una plataforma de CPU ofrece varios procesadores físicos, y cada uno de ellos se conoce como núcleo. Para todos los procesadores disponibles en Compute Engine, un solo núcleo de CPU puede ejecutarse como varios subprocesos múltiples de hardware, a través de Subprocesos múltiples simultáneos (SMT), que se conoce en los procesadores Intel como Intel Hyper-Threading Technology. En Compute Engine, cada hardware de varios subprocesos se llama CPU virtual. Cuando las CPUs virtuales se informan a la VM como que ocupan diferentes núcleos virtuales, Compute Engine garantiza que estas nunca compartan el mismo núcleo físico.
El tipo de máquina de tu VM especifica su cantidad de CPUs virtuales y puedes inferir la cantidad de núcleos de CPU físicas mediante la proporción de CPU virtual predeterminada por núcleo para esa serie de máquinas:
- Para las series de máquinas Tau T2D, Tau T2A y H3, las VM siempre tienen una CPU virtual por núcleo.
- Para todas las demás series de máquinas, las VMs tienen dos CPUs virtuales por núcleo de forma predeterminada.
De manera opcional, puedes configurar una VM para que tenga una CPU virtual por núcleo en lugar de dos CPU virtuales por núcleo, lo que podría beneficiar a algunas cargas de trabajo. Es importante destacar que, cuando haces esto, el tipo de máquina de la VM ya no refleja la cantidad correcta de CPUs virtuales. En cambio, el precio y la cantidad de núcleos de CPU físicas son los mismos que los de la proporción predeterminada de dos CPU virtuales por núcleo, y la cantidad de CPU virtuales es la mitad del valor que indica el tipo de máquina.
Procesadores de Arm
Para los procesadores de Arm, Compute Engine usa un subproceso por núcleo. Cada CPU virtual se asigna a un núcleo físico sin SMT.
En la siguiente tabla, se describen los procesadores de Arm que están disponibles para las VMs de Compute Engine.
| Encargado del tratamiento de datos del CPU | SKU del procesador | Tipos y series de máquinas compatibles | Frecuencia sostenida de todos los núcleos (GHz) |
|---|---|---|---|
| Ampere Altra | Q64-30 | 3.0 |
Procesadores de x86
Para la mayoría de los procesadores de x86, cada CPU virtual se implementa como un solo subproceso de hardware. La serie de máquinas Tau T2D es la excepción; una CPU virtual representa un núcleo físico.
Procesadores Intel
En los procesadores Intel Xeon, la tecnología de hipersubprocesos de Intel permite ejecutar varios subprocesos de forma simultánea en cada núcleo. El tamaño y la forma específicos de tu instancia de VM determinan la cantidad de CPU virtuales.
| Encargado del tratamiento de datos del CPU | SKU del procesador | Tipos y series de máquinas compatibles | Frecuencia base (GHz) | Frecuencia turbo de núcleo completo (GHz) | Frecuencia turbo máxima de un núcleo (GHz) |
|---|---|---|---|---|---|
| Procesador escalable Intel Xeon (Sapphire Rapids) 4.a generación |
Procesador Intel® Xeon® Platinum 8481C |
|
1.9 | 3.0 | 3.3 |
| Procesador escalable Intel Xeon (Ice Lake) Tercera generación |
Procesador Intel® Xeon® Platinum 8373C |
2.6 | 3.4 | 3.5 | |
| Procesador escalable Intel Xeon (Cascade Lake) Segunda generación |
|||||
| Procesador Intel® Xeon® Gold 6268CL | 2.8 | 3.4 | 3.9 | ||
| Procesador Intel® Xeon® Gold 6253CL | 3.1 | 3.8 | 3.9 | ||
| Procesador Intel® Xeon® Platinum 8280L | 2.5 | 3.4 | 4.0 | ||
| Procesador Intel® Xeon® Platinum 8273CL | 2.2 | 2.9 | 3.7 | ||
| Procesador escalable Intel Xeon (Skylake) Primera generación |
Procesador Intel® Xeon® Scalable Platinum 8173M | 2.0 | 2.7 | 3.5 | |
| Intel Xeon E7 (Broadwell E7) | Procesador Intel® Xeon® E7-8880V4 | 2.2 | 2.6 | 3.3 | |
| Intel Xeon E5 v4 (Broadwell E5) | Procesador Intel® Xeon® E5-2696V4 | 2.2 | 2.8 | 3.7 | |
| Intel Xeon E5 v3 (Haswell) | Procesador Intel® Xeon® E5-2696V3 | 2.3 | 2.8 | 3.8 | |
| Intel Xeon E5 v2 (Ivy Bridge) | Procesador Intel® Xeon® E5-2696V2 | 2.5 | 3.1 | 3.5 | |
| Intel Xeon E5 (Sandy Bridge) | Procesador Intel® Xeon® E5-2689 | 2.6 | 3.2 | 3.6 |
* Los tipos de máquinas N2 que tienen 96 CPU virtuales o más requieren la CPU Intel Ice Lake.
Procesadores AMD
Los procesadores AMD proporcionan rendimiento y escalabilidad optimizados mediante SMT. En casi todos los casos, Compute Engine usa dos subprocesos por núcleo y cada CPU virtual es un subproceso. Tau T2D es la excepción en la que Compute Engine usa un subproceso por núcleo y cada CPU virtual se asigna a un núcleo físico. El tamaño y la forma específicos de tu instancia de VM determinan la cantidad de CPU virtuales.
| Encargado del tratamiento de datos del CPU | SKU del procesador | Serie de máquinas compatible | Frecuencia base (GHz) | Frecuencia efectiva (GHz) | Frecuencia de aumento máxima (GHz) |
|---|---|---|---|---|---|
| AMD EPYC Genoa 4ª generación |
AMD EPYC™ 9B14 | 2.6 | 3.3 | 3.7 | |
| AMD EPYC Milan 3.ª generación |
AMD EPYC™ 7B13 | 2.45 | 2.8 | 3.5 | |
| AMD EPYC Rome 2.ª generación |
AMD EPYC™ 7B12 | 2.25 | 2.7 | 3.3 |
Comportamiento de la frecuencia
En las tablas anteriores, se describen las especificaciones de hardware de las CPU disponibles con Compute Engine, pero ten en cuenta los siguientes puntos:
Frecuencia: La frecuencia de una PC o velocidad de reloj, mide la cantidad de ciclos que la CPU ejecuta por segundo, medido en GHz (gigahertz). En general, las frecuencias más altas indican un mejor rendimiento. Sin embargo, los diferentes diseños de CPU manejan las instrucciones de manera diferente, por lo que una CPU más antigua con una velocidad de reloj más alta puede verse superada por una CPU más nueva con una velocidad de reloj más baja, ya que la arquitectura más reciente trata las instrucciones de manera más eficiente.
Para obtener más información sobre los ciclos de reloj de la CPU y el rendimiento, consulta Frecuencias de reloj y rendimiento del sistema.
Frecuencia base: La frecuencia con la que la CPU se ejecuta cuando el sistema está inactivo o con carga liviana. Cuando se ejecuta en su frecuencia base, la CPU consume menos energía y produce menos calor.
El entorno invitado de una VM refleja la frecuencia base, sin importar la frecuencia con la que la VM se ejecuta.
Frecuencia turbo de todos los núcleos: Es la frecuencia a la que, por lo general, cada CPU se ejecuta cuando todos los núcleos del socket no están inactivos al mismo tiempo. Las diferentes cargas de trabajo generan diferentes demandas en la CPU de un sistema. Las tecnologías de boosting abordan esta diferencia y ayudan a los procesos a adaptarse a las demandas de carga de trabajo mediante el aumento de la frecuencia de la CPU.
- La mayoría de las VMs obtienen la frecuencia turbo de núcleo completo, incluso si solo la frecuencia base se anuncia al entorno invitado.
- Los procesadores Ampere Altra de Arm pueden proporcionar un rendimiento más predecible porque la frecuencia de los procesadores de Arm siempre es la frecuencia turbo de todos los núcleos.
Frecuencia turbo máxima: La frecuencia a la que se orienta una CPU cuando la sobrecarga una aplicación exigente como un videojuego o una aplicación de modelado de diseño. Es la frecuencia máxima de un solo núcleo que alcanza una CPU sin overclocking.
Tecnologías de administración de energía de procesadores: Los procesadores Intel admiten varias tecnologías para optimizar el consumo de energía. Estas tecnologías se dividen en dos categorías o estados:
- Los estados C son estados cuando la CPU ha reducido o desactivado las funciones seleccionadas.
- Los estados P proporcionan una manera de escalar la frecuencia y el voltaje a los que se ejecuta el procesador para reducir el consumo de energía de la CPU.
Ciertos tipos de máquinas C2 (30, 60 CPU virtuales), C2D (56, 112 CPU virtuales) y M2 (208, 416 CPU virtuales) admiten sugerencias de estado C proporcionadas por la instancia a través de la instrucción
MWAIT.Las VMs de Google Cloud no proporcionan instalaciones para el control de estados P por parte del cliente.
Funciones de CPU
Los fabricantes de chips agregan tecnologías avanzadas para el procesamiento, los gráficos, la virtualización y la administración de la memoria a las CPUs que producen. Google Cloud admite el uso de algunas de estas funciones avanzadas con Compute Engine.
Extensiones de matriz avanzadas (AMX)
Intel AMX es una extensión nueva de arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) diseñada para acelerar las cargas de trabajo de inteligencia artificial (IA) y de aprendizaje automático (AA). AMX presenta instrucciones nuevas que se pueden usar para realizar operaciones convolucionales y de multiplicación de matrices, que son dos de las operaciones más comunes en la IA y el AA.
AMX es compatible con los procesadores Intel Xeon de 4ª generación (código llamado Sapphire Rapids), que potencia las series de VM de uso general C3 y las optimizadas para aceleradores A3. Todos los tipos de máquinas de VM C3 admiten conjuntos de instrucciones AMX.
AMX presenta 2 registros bidimensionales llamados tiles en los que los aceleradores pueden realizar operaciones. AMX está diseñado como una arquitectura extensible. El primer acelerador que se implementó se llama unidad de multiplicación de matrices (TMUL). Cada núcleo de CPU del procesador Sapphire Rapids tiene una unidad AMX TMUL independiente.
Puedes obtener más detalles técnicos sobre Intel AMX en la compatibilidad con Intel AMX en 5.16. Intel ofrece un instructivo sobre AMX en Código de muestra: Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX): funciones intrínsecas.
Requisitos para usar AMX
Las instrucciones de Intel AMX tienen ciertos requisitos de software mínimos, como los siguientes:
- Para las imágenes personalizadas, AMX es compatible con la versión 5.16 o posterior de Linux kernel.
- Google Cloud ofrece compatibilidad con AMX en las siguientes imágenes públicas:
- CentOS Stream 8 o una versión posterior
- LTS de Container-Optimized OS 109 (o posterior)
- RHEL 8 (compilación más reciente) o posterior
- Rocky Linux 8 (compilación más reciente) o versiones posteriores
- Ubuntu 22.04 o una versión posterior
- Windows Server 2022 o versiones posteriores
- TensorFlow 2.9.1 o superior
- Extensión de Intel para la optimización de Intel® para PyTorch
Para obtener información sobre la disponibilidad regional de las VMs C3, consulta Regiones y zonas disponibles y filtra la tabla para que solo se muestren los tipos de máquinas C3.
Confidential Computing
Para proteger tus datos mientras están en uso, las CPU de tercera generación de AMD EPYC (código llamado Milan) se pueden usar en instancias de Confidential VMs. Admiten las siguientes tecnologías de certificación y encriptación de memoria:
- Virtualización encriptada segura (SEV) de AMD
- paginación anidada y segura de virtualización encriptada (SEV-SNP) (vista previa) de AMD
Para obtener más información, consulta Conceptos de Confidential Computing.
¿Qué sigue?
- Obtén más información sobre las familias de máquinas.
- Obtén más información sobre instancias de máquina virtual.
- Obtén más información sobre las imágenes.
- Obtén más información sobre cómo especificar una plataforma de CPU mínima.
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