Famille de machines optimisées pour le HPC pour Compute Engine

Les instances optimisées pour le HPC sont idéales pour les charges de travail de calcul intensif et de calcul hautes performances (HPC). Les instances optimisées pour le HPC offrent les meilleures performances par cœur et sont basées sur une architecture qui utilise des fonctionnalités telles que l'accès à la mémoire non uniforme (NUMA) pour des performances uniformes, fiables et optimales.

Machine Charges de travail
Série de machines H4D (preview)
  • Charges de travail HPC et charges de travail multinœuds
  • Industrie
  • Prévisions météo
  • Automatisation de la conception électronique (EDA)
  • Santé et sciences de la vie
  • Calcul scientifique
Série de machines H3
  • Charges de travail HPC
  • Dynamique des fluides numérique
  • Sécurité en cas d'accident
  • Genomics
  • Modélisation financière
  • Calculs scientifiques et d'ingénierie généraux

La série de machines suivante est disponible dans cette famille de machines :

  • Les instances H4D (aperçu) sont alimentées par des processeurs AMD EPYC Turin, qui ont une fréquence de base de 2,7 GHz et une fréquence maximale de 4,1 GHz. Les instances H4D disposent de 192 cœurs (vCPU) et de jusqu'à 1 488 Go de mémoire. Les instances H4D peuvent être utilisées avec le stockage SSD local et la mise en réseau Cloud RDMA.
  • Les instances H3 sont alimentées par deux processeurs Intel Xeon Scalable de 4e génération (nom de code Sapphire Rapids) avec une fréquence tout cœur de 3 GHz. Les instances H3 disposent de 88 processeurs virtuels et de 352 Go de mémoire DDR5.

Série de machines H4D

Les instances H4D sont alimentées par les processeurs AMD EPYC Turin de 5e génération et les processeurs de déchargement Titanium.

Les instances H4D offrent des performances élevées, un faible coût et une évolutivité pour les charges de travail multinœuds. Les instances H4D sont monothread et optimisées pour les applications étroitement couplées qui évoluent sur plusieurs nœuds. En tirant parti de technologies telles que la mise en réseau RDMA à 200 Gbit/s et Cluster Director, ces instances privilégient les performances et les optimisations spécifiques aux charges de travail. De plus, vous pouvez utiliser le planificateur de charges de travail dynamique pour le déploiement planifié ou immédiat de clusters, ce qui rend H4D idéal pour les besoins en charges de travail HPC par pics.

Une instance H4D utilise toutes les vCPU d'un serveur hôte entier. Les instances H4D peuvent utiliser toute la bande passante réseau de l'hôte et sont fournies avec un débit de bande passante réseau par défaut pouvant atteindre 200 Gbit/s. Toutefois, la bande passante de l'instance vers Internet est limitée à 1 Gbit/s.

Le multithreading simultané (SMT) est désactivé pour les instances H4D et ne peut pas être activé. Il n'y a pas non plus de sursollicitation pour assurer une cohérence des performances optimale.

Les instances H4D sont disponibles à la demande ou avec des remises sur engagement d'utilisation (CUD) d'un ou trois ans. Pour comparer ces méthodes, consultez Modèles de provisionnement des instances Compute Engine.

Limitations de la série H4D

La série de machines H4D est soumise aux restrictions suivantes :

  • Les types de machines H4D ne sont disponibles que dans un type de machine prédéfini. Les types de machines personnalisés ne sont pas disponibles.
  • Vous ne pouvez pas utiliser de GPU avec des instances H4D.
  • Transfert de données sortantes limité à 1 Gbit/s.
  • Vous ne pouvez pas créer d'images système à partir d'instances H4D.
  • Les images de machine H4D ne peuvent pas être utilisées pour créer des disques.
  • Vous ne pouvez pas partager de disques entre des instances, en mode écriture simultanée ni en mode lecture seule.
  • Les performances Hyperdisk Balanced sont limitées à 15 000 IOPS et à un débit de 240 Mbit/s.
  • La migration à chaud n'est pas compatible avec les instances H4D.

Types de machines H4D

Types de machine Processeurs virtuels1 Mémoire (Go) Titanium SSD Bande passante de sortie par défaut (Gbit/s)2 Nœuds NUMA
h4d-highmem-192-lssd 192 1,488 (10 x 375 Gio)
3 750 Gio		 Jusqu'à 200 Gbit/s 2

1 Un processeur virtuel représente un cœur entier, sans multithreading simultané (SMT).
2 La bande passante de sortie par défaut ne peut pas dépasser le nombre donné. La bande passante de sortie réelle dépend de l'adresse IP de destination et d'autres facteurs. Consultez la page Bande passante réseau.

Types de disques compatibles avec la famille H4D

Les instances H4D peuvent utiliser les types de stockage de blocs suivants :

  • Volume Hyperdisk équilibré (hyperdisk-balanced)
  • Titanium SSD local

Limites de disque et de capacité

Les restrictions suivantes s'appliquent :

  • Le nombre de volumes Hyperdisk ne peut pas dépasser 64 par VM.
  • La capacité totale maximale de disque pour tous les disques ne peut pas dépasser 512 Tio.

Pour en savoir plus sur les limites de capacité, consultez la section Limites de capacité Hyperdisk par VM.

Les limites de stockage de la série H4D sont décrites dans le tableau suivant :

Nombre maximal de disques par instance
Types de machine Tous les types
Hyperdisk		 Volume Hyperdisk équilibré Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme
h4d-highmem-192-lssd 64 8 0 0

Compatibilité réseau des instances H4D

Les instances H4D nécessitent des interfaces réseau gVNIC. H4D accepte jusqu'à 200 Gbit/s de bande passante réseau pour la mise en réseau standard. La bande passante de sortie d'une instance vers Internet est limitée à 1 Gbit/s.

Les instances compatibles RDMA nécessitent au moins deux interfaces réseau (vNIC). Une interface réseau virtuelle est utilisée pour la mise en réseau normale et est entièrement connectée au réseau Google et, éventuellement, à Internet. Cette carte d'interface réseau virtuelle utilise le pilote gVNIC. L'autre carte d'interface réseau virtuelle utilise un pilote Intel iDPF/iRDMA et sert à la communication RDMA. La carte d'interface réseau virtuelle RDMA ne se connecte pas à Internet.

Avant de migrer vers H4D ou de créer des instances H4D, assurez-vous que l'image du système d'exploitation que vous utilisez est entièrement compatible avec H4D. Les images entièrement compatibles incluent la prise en charge d'une bande passante réseau de 200 Gbit/s. Si vous utilisez Cloud RDMA, l'image de l'OS doit également être compatible avec le type d'interface réseau IRDMA. Si votre instance H4D utilise un système d'exploitation qui n'est pas entièrement compatible ou qui possède des versions antérieures des pilotes réseau, il est possible qu'elle ne puisse pas atteindre la bande passante réseau maximale pour les instances H4D.

Expérience de maintenance pour les instances H4D

Au cours du cycle de vie d'une instance Compute Engine, la machine hôte sur laquelle votre instance s'exécute subit plusieurs événements hôtes. Un événement hôte peut inclure la maintenance régulière de l'infrastructure Compute Engine ou, dans de rares cas, une erreur d'hôte. Compute Engine applique également en arrière-plan des mises à niveau légères non disruptives pour l'hyperviseur et le réseau.

La série de machines H4D offre les fonctionnalités suivantes liées à la maintenance de l'hôte :

Type de machine Fréquence typique des événements de maintenance planifiée Comportement de maintenance Notification avancée Maintenance à la demande Simuler une maintenance
h4d-highmem-192-lssd 30 jours minimum Résiliation avec persistance des données des disques SSD locaux 7 jours Oui Oui

Les fréquences de maintenance indiquées dans le tableau précédent sont approximatives et ne sont pas garanties. Compute Engine peut occasionnellement effectuer des opérations de maintenance plus fréquentes.

Série de machines H3

Les instances H3 sont alimentées par les processeurs évolutifs Intel Xeon de 4e génération (nom de code Sapphire Rapids), la mémoire DDR5 et les processeurs de déchargement Titanium.

Les instances H3 offrent le meilleur rapport prix/performances pour les charges de travail de calcul hautes performances (HPC) intensives sur Compute Engine. Les instances H3 sont monothread et sont idéales pour diverses charges de travail de modélisation et de simulation, y compris la dynamique des fluides numérique, la sécurité en cas de plantage, la génomique, la modélisation financière et le calcul scientifique et technique général. Les instances H3 sont compatibles avec l'emplacement compact, qui est optimisé pour les applications étroitement couplées qui évoluent sur plusieurs nœuds.

La série H3 est disponible dans une taille unique, qui comprend un serveur hôte complet. Pour réduire les coûts de licence, vous pouvez personnaliser le nombre de cœurs visibles, mais le prix de l'instance reste le même. Les instances H3 peuvent utiliser toute la bande passante réseau de l'hôte et sont fournies avec un débit de bande passante réseau par défaut pouvant atteindre 200 Gbit/s. Toutefois, la bande passante de l'instance vers Internet est limitée à 1 Gbit/s.

Le multithreading simultané (SMT) est désactivé pour les instances H3 et ne peut pas être activé. Il n'y a pas non plus de sursollicitation pour assurer une cohérence des performances optimale.

Les instances H3 sont disponibles à la demande ou avec des remises sur engagement d'utilisation (CUD) d'un ou trois ans. Les instances H3 peuvent être utilisées avec Google Kubernetes Engine.

Limitations de la série H3

La série de machines H3 est soumise aux restrictions suivantes :

  • La série de machines H3 n'est disponible que dans un type de machine prédéfini. Les formes de machines personnalisées ne sont pas disponibles.
  • Vous ne pouvez pas utiliser de GPU avec des instances H3.
  • Transfert de données sortantes limité à 1 Gbit/s.
  • Performances des volumes Persistent Disk et Google Cloud Hyperdisk limitées à 15 000 IOPS et à un débit de 240 Mbit/s.
  • Les instances H3 ne sont pas compatibles avec les images système.
  • Les instances H3 ne sont compatibles qu'avec l'interface de stockage NVMe.
  • Les images d'instance H3 ne peuvent pas être utilisées pour créer des disques.
  • Les instances H3 ne permettent pas de partager des disques entre des instances, en mode écriture simultanée ou en mode lecture seule.

Types de machines H3

Les instances H3 sont disponibles en tant que configuration prédéfinie avec 88 vCPU et 352 Go de mémoire.

Types de machine Processeurs virtuels1 Mémoire (Go) SSD local Bande passante de sortie par défaut (Gbit/s)2
h3-standard-88 88 352 Non compatible Jusqu'à 200 Gbit/s

1 Un processeur virtuel représente un cœur entier, sans multithreading simultané (SMT).
2 La bande passante de sortie par défaut ne peut pas dépasser le nombre donné. La bande passante de sortie réelle dépend de l'adresse IP de destination et d'autres facteurs. Consultez la page Bande passante réseau.

Types de disques compatibles avec la famille H3

Les instances H3 peuvent utiliser les types de stockage de blocs suivants :

  • Disque persistant avec équilibrage (pd-balanced)
  • Volume Hyperdisk équilibré (hyperdisk-balanced)
  • Débit hyperdisque (hyperdisk-throughput)

Limites de disque et de capacité

Si le type de machine le permet, vous pouvez associer une combinaison de volumes Hyperdisk et Persistent Disk à une instance, mais les restrictions suivantes s'appliquent :

  • Le nombre combiné de volumes Hyperdisk et Persistent Disk ne peut pas dépasser 128 par instance.

  • La capacité totale maximale de disque (en Tio), pour tous les types de disques, ne peut pas dépasser :

    • 512 Tio pour tous les volumes Hyperdisk
    • 512 Tio pour une combinaison de volumes Hyperdisk et Persistent Disk
    • 257 Tio pour tous les volumes Persistent Disk

Pour en savoir plus sur les limites de capacité, consultez les sections Limites de taille et de nombre d'attachements Hyperdisk et Capacité maximale des disques persistants.

Les limites de stockage de la série H3 sont décrites dans le tableau suivant :

Nombre maximal de disques par instance
Types de machine Tous les types de disques1 Tous les types
Hyperdisk		 Volume Hyperdisk équilibré Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme
h3-standard-88 128 64 8 64 0

1 Cette limite s'applique aux volumes Persistent Disk et Hyperdisk, mais n'inclut pas les disques SSD locaux.

Compatibilité réseau des instances H3

Les instances H3 nécessitent des interfaces réseau gVNIC. H3 accepte jusqu'à 200 Gbit/s de bande passante réseau pour la mise en réseau standard.

Avant de migrer vers H3 ou de créer des instances H3, assurez-vous que l'image de système d'exploitation que vous utilisez est compatible avec le pilote gVNIC. Pour obtenir les meilleures performances possibles sur les instances H3, dans l'onglet Fonctionnalités réseau du tableau des détails de l'OS, choisissez une image d'OS compatible avec la mise en réseau Tier_1 et la bande passante réseau de 200 Gbit/s. Ces images incluent un pilote gVNIC mis à jour, même si le système d'exploitation invité affiche la version du pilote gve en tant que version 1.0.0. Si votre instance H3 utilise un système d'exploitation avec une ancienne version du pilote gVNIC, cela reste compatible, mais l'instance peut rencontrer des performances sous-optimales, comme une bande passante réseau réduite ou une latence plus élevée.

Si vous utilisez une image d'OS personnalisée avec la série de machines H3, vous pouvez installer manuellement le pilote gVNIC le plus récent. La version 1.4.2 ou ultérieure du pilote gVNIC est recommandée pour une utilisation avec des instances H3. Google recommande d'utiliser la dernière version du pilote gVNIC pour bénéficier des fonctionnalités supplémentaires et des corrections de bugs.

Expérience de maintenance pour les instances H3

Au cours du cycle de vie d'une instance Compute Engine, la machine hôte sur laquelle votre instance s'exécute subit plusieurs événements hôtes. Un événement hôte peut inclure la maintenance régulière de l'infrastructure Compute Engine ou, dans de rares cas, une erreur d'hôte. Compute Engine applique également en arrière-plan des mises à niveau légères non disruptives pour l'hyperviseur et le réseau.

La série de machines H3 offre les fonctionnalités suivantes liées à la maintenance de l'hôte :

Type de machine Fréquence typique des événements de maintenance planifiée Comportement de maintenance Notification avancée Maintenance à la demande Simuler une maintenance
h3-standard-88 30 jours minimum Migration à chaud 7 jours Oui Oui

Les fréquences de maintenance indiquées dans le tableau précédent sont approximatives et ne sont pas garanties. Compute Engine peut occasionnellement effectuer des opérations de maintenance plus fréquentes.

Étapes suivantes