HPC クラウド: 発見までの時間を短縮

クラウドベースの HPC とインテル:

  • インテルは、クラウドサービス・プロバイダー (CSP) レベルで最適化されたハードウェアとソフトウェアの機能を提供するため、ユーザーはコスト当たりの優れたパフォーマンスを確保することができます。

  • インテルは、AWS、Google Cloud、Microsoft Azure、Oracle と密接に連携し、これら企業の HPC クラウド製品に最新のテクノロジーを統合しています。

  • インテル® C++ Compiler、インテル® MPI ライブラリー、インテル® Cluster Checker など、開発者がオンプレミスで使用しているツールをクラウドでも使用することができ、クラウドとオンプレミス間の携帯性を求めるユーザーに役立ちます。

  • アプリケーション向けインテル® HPC プラットフォームの仕様と AWS ParallelCluster などのクラウドサービスは、ユーザーがインテル 搭載のクラウド・インフラストラクチャーで最高のパフォーマンスを発揮するのに役立ちます。

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インテル® テクノロジーは、現在および将来のアプリケーション向けに設計される業界トップレベルのプラットフォーム・イノベーションを提供します。企業は、オンプレミスとクラウドのインフラストラクチャーとサービスを組み合わせて、HPC と AI ワークロードを加速することができます。

インテル® テクノロジーは、現在および将来のアプリケーション向けに設計される業界トップレベルのプラットフォーム・イノベーションを提供します。企業は、オンプレミスとクラウドのインフラストラクチャーとサービスを組み合わせて、HPC と AI ワークロードを加速することができます。

クラウド上での HPC ワークロードの実行

HPC クラウド・コンピューティングは、パフォーマンス・レベルと可用性の点で大きな進歩を遂げました。HPC ワークロードを実行する必要がある組織は、クラウドサービスを活用して最も複雑で困難な計算およびストレージ負荷の高い要件に取り組むことができます。また、クラウドにおける HPC は結果にかかる時間を短縮するため、研究者はジョブキューを待つことなく、研究に時間を費やすことができます。さらに、オンプレミスでの HPC の導入を可能にするインテル® テクノロジーの多くも、HPC クラウドで利用できます。インテルは CSP と密接に連携し、主要なツールキットとハードウェア・ベースのセキュリティーおよびアクセラレーションを使用して、インテル® アーキテクチャー上の HPC ワークロードを最適化します。

クラウド HPC アーキテクチャーの考慮事項

クラウドでは、ユーザーは時間単位で支払い、結果にかかる時間に応じて予算の優先順位付けを行います。アーキテクチャーは、HPC ワークロードを所定の時間内に処理するために必要なパフォーマンスを提供する上で重要な役割を果たし、最終的にユーザーの利益向上に寄与します。インテルは CSP と協力して、HPC クラウドのインスタンスに最も影響を与える場所に高性能のアーキテクチャーを導入することで業界をリードしています。主要なフレームワークとテクノロジーには次のようなものが含まれます:

  • インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー・ファミリーは、HPC クラウドサーバーの心臓部であり、最も演算負荷の高いワークロードに対応するパフォーマンスとメモリー容量を提供します。インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーのプラットフォームは、AI コンバージェンスを含む特定の HPC ユースケースを実現する、以下に列挙するいくつかの主要テクノロジーをサポートしています。まもなく主要な CSP HPC クラウドのオファリングに導入される予定の第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーは、メモリー帯域幅の向上1 と旧世代のプロセッサーと比較してクロック当たりの命令数の向上2 を実現しています。インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー・ファミリーに搭載のインテル® スピード・セレクト・テクノロジー (インテル® SST) は、1 台のサーバーで複数の構成を可能にし、多様なワークロードのニーズを満たします。これらの機能強化により、ユーザーはパフォーマンスあたりのコストと結果が出るまでの時間を改善することができます。
  • 一部のインテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー・ファミリーに搭載のインテル® ソフトウェア・ガード・エクステンションズ (インテル® SGX) は、クラウドで HPC ワークロードを実行し、安全性を確保するために最適な機能です。多くのセキュリティー・テクノロジーは、保存中のデータの保護に重点を置いていますが、インテル® SGX は重要な処理中のデータを保護します。また、マルチテナントの HPC クラウド環境では、インテル® SGX は、メモリー・エンクレーブを使用してコンテナーと VM を保護し、暗号化キーと転送中のデータを分離します。
  • インテル® アドバンスト・ベクトル・エクステンション 512 (インテル® AVX-512) は、ベクトル負荷の高い計算ワークロードのパフォーマンスを向上させる一連のプロセッサー命令です。インテル® AVX-512 は、特に大規模なデータセットでベクトル / 行列の演算に適しており、インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー・ファミリーの競合他社製品との差別化要因となっています。研究者やデータ・サイエンティストは、インテル® AVX-512 を使用して AI/DL ワークロード、DNA シーケンス、シミュレーション、財務分析、および 3D モデリング向けのパフォーマンスの向上に役立てることができます。
  • インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーのインテル® ディープラーニング・ブースト (インテル® DL ブースト) には、インテル® AVX-512 を拡張する新しい Vector Neural Network Instructions (VNNI) が含まれています。また、VNNI は、AI 推論に必要な畳み込み演算の数と複雑さを軽減することができ、その結果、HPC クラウドシステムに必要な電力やメモリーを削減することができます。3 インテル® DL ブーストは、畳み込みニューラル・ネットワークのループを加速し、HPC クラウドのインスタンスでの AI 演算処理を増加し、3.4 倍のパフォーマンスの向上を実現します。[f:“Today’s Top Clouds Are Powered by Intel,” (今日の主要なクラウドはインテル 搭載)” intel.com、2020年9月。]
  • インテル® oneAPI は、ヘテロジニアス な HPC インフラストラクチャー向けに設計された統合プログラミング・モデルです。このモデルには、インテル® ディストリビューションの Python やインテル® MKL などの主要なパフォーマンス・ライブラリーが含まれており、インテルアーキテクチャー上の HPC ワークロードの最適化と高速化に役立ちます。インテル® MPI は、多くの CSP マーケットプレースで利用可能な差別化された製品であり、開発者は複雑なアプリケーションを複数のクラスターに簡単に導入し、コードを最適化して高いパフォーマンスを実現し、自動チューニングを使用して低レイテンシーと高帯域幅を達成することができます。ユーザーと CSP はこれらのフレームワークを使用して、HPC 投資から最大限の効果を得ることができます。
  • インテル® HPC プラットフォームの仕様は、HPC インフラストラクチャーに必要な、コンピューティング、メモリー、ストレージ、ファブリック、および互換性のあるアプリケーションの最低要件をまとめたものです。ユーザーと企業は、HPC クラウド・サービス・プロバイダーの製品が、HPC ワークロードに適した高い品質基準を満たすことを保証するために、この仕様に頼ることができます。

インテル搭載の HPC クラウド・サービス・プロバイダー

インテルは、AWS、Google Cloud* Platform、Microsoft Azure、Oracle を含む主要な HPC クラウド・サービス・プロバイダーと密接に連携しています。各 CSP は、インテル® MPI 向けに最適化され、インテル® DL ブーストを内蔵したインテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサー・ファミリーを強固な基盤として独自のクラウド・インスタンスを提供しています。さらに、各 CSP は、インテルとサードパーティーのソリューションを集めたマーケットプレースを用意しており、企業はインテル搭載 の HPC インスタンスを迅速に導入できるようになります。

インテル搭載の CSP オンボーディングの簡素化

企業がインテル対応 CSP の使用を検討している中で、適切な HPC クラウドサービスを選択することは、複雑で途方もない作業となりえます。幸いなことに、サードパーティーのクラウドサービス統合パートナーを利用することができるため、企業は、最適なサービスを選択し、オンボーディング・プロセスを効率化することができます。通常これらのパートナーは小規模な組織であり、ワークロードの設定、非標準的な機能の有効化、豊富な UI ダッシュボードによる独自のインサイトの提供、さらにはオンプレミスの使用モデルと同じ方法でワークロードの処理を再現する方法の発見などを支援します。これらのタイプのテクノロジー・パートナーの主な例には、RONIN、Six Nines、および OnScale が含まれます。クラウドにおける HPC は、サービスの選択肢が非常に多く、多様性に富んでいますが、その選択肢は極端であり、適切なソリューションを選択することが難しくなっています。パートナーは、ガイダンス、専門知識、専門性を提供することで支援します。

HPC クラウドの新たな可能性を開く

多くの IT の意思決定者は、インテルがオンプレミスの HPC アーキテクチャーを設計するための専門知識を提供する役割を担っていることを認識しています。しかし、インテルは、クラウドにおける HPC の信頼できるアドバイザーとしても、同じ役割を果たすことができます。HPC を開始する取っ掛かりを求めている組織は、まずインテルに連絡することで、CSP とテクノロジー・パートナーのグローバル・エコシステムから恩恵を受けることができます。

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法規制および免責事項

インテルは、Principled Technologies が管理する Benchmark XPRT Development Community など、さまざまなベンチマーク・グループへの参加、協賛、技術サポートの提供により、ベンチマークの開発に貢献しています。

インテルはサードパーティーのデータについて管理や監査を行っていません。正確さを評価するには、ほかのソースを参照する必要があります。

製品と性能に関する情報

18 チャネルの第 3 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーと 6 チャネルの第 2 世代インテル® Xeon® スケーラブル・プロセッサーを比較した際により広い帯域幅。
2既存の SPEC CPU2017 (est.) Integer Rate Binaries 上での IPC の向上。
3“Today’s Top Clouds Are Powered by Intel,” (今日の主要なクラウドはインテル 搭載)” intel.com、2020年9月。
4“Compute Engine の説明: 適切なマシンファミリーとマシンタイプの選択基準,” Google Cloud ブログ、2020年。
5“10nm Intel ® Xeon® Scalable Processors to Power Oracle’s Next-Gen HPC Cloud,” インテル・ニュースルーム、2020年9月。