Cuando creas una instancia de máquina virtual (VM) o Bare Metal con Compute Engine, especificas una serie y un tipo de máquina para el Compute Engine. Cada serie de máquinas está asociada con una o más plataformas de CPU. Si hay varias plataformas de CPU disponibles para una serie de máquinas, puedes seleccionar una plataforma de CPU mínima para la instancia de procesamiento.
Una plataforma de CPU ofrece varios procesadores físicos, y cada uno de ellos se conoce como núcleo. Para 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. Algunas series de máquinas, como H3 y T2D, no usan SMT, y cada CPU virtual representa un núcleo. 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 instancia de procesamiento 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 instancias de procesamiento tienen dos CPU virtuales por núcleo. de forma predeterminada.
Si lo deseas, establece la cantidad de subprocesos por núcleo a un valor no predeterminado, lo que podría beneficiar a algunas cargas de trabajo. Es importante destacar que, cuando haces esto, el tipo de máquina de la instancia de procesamiento 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 instancias de Compute Engine.
| CPU o procesador | 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 tipo de máquina de tu Compute Engine determina la cantidad de sus CPU virtuales y memoria.
| CPU o procesador | 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 (Emerald Rapids) 5a generación |
|||||
| Procesador Intel® Xeon® Platinum 8581C |
2.3 | 3.1 | 4.0 | ||
| Procesador Intel® Xeon® Platinum 8581C |
2.1 | 2.9 | 3.3 | ||
| Procesador escalable Intel Xeon (Sapphire Rapids) 4a generación |
Procesador Intel® Xeon® Platinum 8490H | 1.9 | 2.9 | 3.5 | |
| Procesador Intel® Xeon® Platinum 8481C | 2.2 | 3.0 | 3.0 | ||
| Procesador Intel® Xeon® Platinum 8481C | 2.0 | 3.8 | 2.9 | ||
| 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 tipo de máquina de tu instancia de procesamiento determina la cantidad de sus CPU virtuales y memoria.
| CPU o procesador | 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 computadora, o velocidad del reloj, que mide la cantidad número de ciclos que ejecuta la CPU por segundo, medido en GHz (gigahercios). 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.
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 instancia de procesamiento refleja la frecuencia base sin importar la frecuencia con la que se ejecute la CPU.
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 instancias de procesamiento 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.
- Las VMs C4 pueden ejecutarse a la frecuencia turbo máxima de todos los núcleos si se establece el campo AdvancedMachineFeature en
ALL_CORE_MAX. Si no se establece este campo, la VM se ejecuta con la configuración predeterminada, que es la frecuencia sin restricciones.
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.
Todos los tipos de máquinas C4 y 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 instancias de Compute Engine no proporcionan ninguna instalación al cliente de los estados P.
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 nueva extensión 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 5a generación (en código llamado Emerald rápidos), que alimenta las Serie de VMs de uso general C4 además de los procesadores Intel Xeon 4a generación (en adelante, Sapphire, Rapids), que potencia a las aplicaciones A3 optimizadas para VMs C3 de uso general. Todos los tipos de máquinas de VM C4 y 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 implementado se llama unidad de multiplicación de matrices de mosaicos (TMUL). Cada núcleo de CPU del procesador Sapphire Rapids tiene una unidad AMX TMUL independiente.
Puedes encontrar más detalles técnicos sobre Intel AMX en la compatibilidad con Intel AMX en 5.16. Intel ofrece un instructivo sobre AMX en Muestra de código: Extensiones de matriz avanzadas de Intel® (Intel® AMX) - Funciones intrínsecas.
Requisitos para usar AMX
Las instrucciones de Intel AMX tienen ciertos requisitos mínimos de software, como los siguientes:
- Para imágenes personalizadas, AMX es compatible con la versión 5.16 o el kernel de Linux. más adelante.
- Compute Engine ofrece compatibilidad para AMX en los siguientes
imágenes públicas:
- CentOS Stream 8 o versiones posteriores
- LTS de Container-Optimized OS 109 (o posterior)
- RHEL 8 (compilación más reciente) o posterior
- Rocky Linux 8 (compilación más reciente) o posterior
- Ubuntu 22.04 o una versión posterior
- Windows Server 2022 o versiones posteriores
- TensorFlow 2.9.1 o superior
- Extensión de Intel para Intel® Optimization para PyTorch
Para conocer la disponibilidad regional de las VMs C4 y C3, consulta Regiones y zonas disponibles, y filtro la tabla para mostrar solo los tipos de máquinas C4 o C3.
Funciones de CPU disponibles para instancias de Bare Metal
Además de ofrecer todos los recursos de procesamiento sin procesar del servidor, las instancias bare metal que se ejecutan en procesadores escalables Intel Xeon de 4ª generación pueden usar varios aceleradores y descargas específicos integrados:
- Intel-QAT: La tecnología Intel QuickAssist (Intel QAT) acelera la compresión, la encriptación y la desencriptación.
- Intel-DLB: El balanceador de cargas dinámico de Intel (Intel DLB) ayuda a acelerar las filas de datos.
- Intel IAA: El acelerador de análisis en memoria de Intel (Intel IAA) mejora el rendimiento del procesamiento de consultas.
- Intel DSA: El Intel Data Streaming Accelerator (Intel DSA) ayuda a copiar y mover datos más rápido.
Confidential Computing
Para proteger tus datos mientras están en uso, las plataformas de CPU que admiten tecnologías de Confidential Computing se pueden usar para crear instancias de Confidential VM.
Si quieres obtener más información sobre los requisitos para crear una instancia de Confidential VM, consulta Configuraciones compatibles.
¿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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