—微軟宣布新型HBv3虛擬機(jī)將支持代號為“Milan”的下一代AMD EPYC處理器—?

—首個使用AMD CDNA架構(gòu)、專用于高性能計算（HPC）工作負(fù)載的加速顯卡AMD Instinct MI100—

在今年的SC20虛擬展會上，AMD展示了其在高性能計算（HPC）行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，并發(fā)布了支持ROCm 4.0開源生態(tài)系統(tǒng)的AMD Instinct MI100加速顯卡，同時還公布了一份正在不斷增長的、支持AMD EPYC處理器以及AMD Instinct MI100加速顯卡的合作伙伴名單，并強(qiáng)調(diào)了與微軟Azure在云計算中針對HPC的合作。在預(yù)期2021年第一季度公開發(fā)布基于“Zen 3”核心架構(gòu)的第三代EPYC處理器、OEM同步上市之前，AMD將按計劃為部分HPC和云計算客戶在本季度開始批量供貨。

全新AMD Instinct MI100加速顯卡為科研工作負(fù)載帶來了革命性的HPC性能，同時也是首個跨過10萬億次浮點運算（FP64）性能門檻的加速顯卡[i]?；贏MD全新CDNA架構(gòu)的AMD Instinct MI100，在與第二代AMD EPYC處理器搭配使用時可為系統(tǒng)加速HPC和AI工作負(fù)載。有了戴爾、技嘉、HPE和Supermicro這些新加速計算平臺的支持，并與AMD EPYC處理器和ROCm 4.0開源軟件平臺相結(jié)合，MI100旨在推動百億億次級時代到來之前的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。

AMD高級副總裁兼數(shù)據(jù)中心和嵌入式解決方案業(yè)務(wù)總經(jīng)理Forrest Norrod表示：“在HPC領(lǐng)域，沒有哪個客戶的需求是相同的，從內(nèi)部小型機(jī)群到云虛擬機(jī)，再到百億億次級超級計算機(jī)，AMD正在開啟一條通往代表著當(dāng)今行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)和能力的道路，這些技術(shù)和能力對支持他們的HPC工作負(fù)載至關(guān)重要。通過將AMD EPYC處理器和Instinct加速顯卡與關(guān)鍵應(yīng)用軟件和開發(fā)工具相結(jié)合，AMD可為HPC工作負(fù)載提供業(yè)界領(lǐng)先的性能支持?！?/p>

AMD與微軟Azure賦能云端HPC?

Azure正在使用第二代AMD EPYC處理器為其HBv2虛擬機(jī)（VMs）提供HPC工作負(fù)載性能。相較第一代HB系列虛擬機(jī)，新一代虛擬機(jī)可提供高達(dá)2倍的性能[ii]，支持多達(dá)80000核的MPI工作[iii]，并很好地利用了第二代AMD EPYC處理器業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的超大內(nèi)存帶寬優(yōu)勢。

HBv2虛擬機(jī)擁有眾多用戶，其中包括伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的貝克曼高級科學(xué)技術(shù)研究所，該研究所僅用了86,400核就能構(gòu)建了過去往往需要領(lǐng)先的超級計算機(jī)才能建模的植物病毒，美國海軍也通過該虛擬機(jī)快速部署并按需進(jìn)行增強(qiáng)的氣候和海洋模型預(yù)測?；诘诙鶤MD EPYC處理器的HBv2虛擬機(jī)同樣也為微軟今年早些時候所宣布的OpenAI環(huán)境提供了大部分處理器計算能力。

AMD EPYC處理器還幫助HBv2虛擬機(jī)跨越了多個新的云HPC里程碑，例如使用NAMD創(chuàng)下了云MPI擴(kuò)展結(jié)果的新紀(jì)錄，躋身Graph500排行榜前二十名；以及成為了首個1TB/s云HPC并行文件系統(tǒng)。通過這些記錄和其它應(yīng)用基準(zhǔn)測試可以看出，HBv2可以提供比任何現(xiàn)有公有云都領(lǐng)先的擴(kuò)展性。

除了現(xiàn)有的基于第二代AMD EPYC處理器的HBv2 HPC虛擬機(jī)外，Azure還宣布它將在未來支持代號為“Milan”的下一代AMD EPYC處理器，并將用在HB系列HPC虛擬機(jī)上。

AMD一直是HPC的絕佳選擇

AMD EPYC處理器和Instinct加速顯卡具備橫跨各種平臺、支持大量HPC工作負(fù)載的性能和能力。無論從研究中心的小型機(jī)群，到商用HPC、外部部署和云計算，再到百億億次級計算，AMD將持續(xù)不斷的為HPC解決方案提供性能和選擇。

HPE與CSC芬蘭公司以及EuroHPC公司最近推出了一個名為LUMI的次百億億次級系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于HPE Cray EX超級計算機(jī)架構(gòu)，并將使用下一代AMD EPYC處理器和Instinct加速顯卡，預(yù)計2021年上線時將可提供552 petaflops的峰值性能，使其成為世界上首屈一指的超級計算機(jī)。

除了LUMI之外，基于AMD的HPC系統(tǒng)的名單還在不斷增長。自SC19以來，已經(jīng)有超過15個超算系統(tǒng)宣布使用AMD EPYC處理器或Instinct加速顯卡，或兩者兼有。主要包括：

·?Chicoma?–?洛斯阿拉莫斯國家實驗室?–?該系統(tǒng)基于HPE Cray EX超級計算機(jī)架構(gòu)，使用了第二代AMD EPYC處理器，并結(jié)合300 terabytes的系統(tǒng)內(nèi)存用于COVID-19的研究工作。

·?Corona?-?勞倫斯利弗莫爾國家實驗室?–?該系統(tǒng)最近得到了來自《冠狀病毒援助、救濟(jì)和經(jīng)濟(jì)安全法案》的資助并進(jìn)行了升級，新增了近1000臺AMD Instinct MI50加速顯卡，使其最高性能超過11 petaFLOPs。

·?Mammoth –?勞倫斯利弗莫爾國家實驗室?– “大內(nèi)存”集群使用了第二代AMD EPYC處理器進(jìn)行研究COVID-19的科學(xué)家們所急需的基因組學(xué)分析和圖形分析。

·?Northern Data?–?這是一個位于歐洲的分布式計算系統(tǒng)，通過使用AMD?EPYC處理器和Instinct加速顯卡進(jìn)行大規(guī)模HPC應(yīng)用，例如渲染、人工智能和深度學(xué)習(xí)等。

·?Pawsey超算中心?–?通過使用HPE Cray EX超級計算機(jī)架構(gòu)以及未來的AMD EPYC處理器和AMD Instinct加速顯卡，屆時Pawsey超級計算機(jī)將成為澳大利亞頂尖的超級計算機(jī)。

此外，AMD還在為以下超級計算機(jī)提供支持：Anvil和Bell?–?普渡大學(xué)，Big Red 200?–?印第安納大學(xué)，Bridges 2?–?匹茲堡超算中心，CERN、歐洲中期氣象預(yù)報中心、Expanse?–?圣地亞哥超算中心，法蘭克福大學(xué)、IT4Innovations國家超算中心、Jetstream 2?–?印第安納大學(xué)，Mahti?– CSC，Manqi?–?明尼蘇達(dá)大學(xué)，國家海洋和大氣管理局、Red Raider?–?德州理工大學(xué)，TinkerCliffs?–?弗吉尼亞理工大學(xué)。

圣地亞哥超算中心主任Michael Normam表示：“通過Expanse超級計算機(jī)，我們的目標(biāo)是讓科學(xué)家和研究人員能夠像云計算一樣來訪問高性能計算機(jī)，而它可以處理從天體物理學(xué)到動物學(xué)之間的所有事情。第二代AMD EPYC處理器幫助我們實現(xiàn)了非凡的性能，讓我們的研究人員可以做到更多的科學(xué)研究。我們與AMD也有著良好的合作關(guān)系，并一同為AMD HPC客戶創(chuàng)建了一個論壇，在那里大家可以分享經(jīng)驗、信息，以便更好地獲益于HPC研究?！?/p>

為百億億次級計算鋪平道路

為了幫助研究人員邁向通往百億億次級計算的道路，AMD已經(jīng)向橡樹嶺國家實驗室提供了全新的AMD Instinct MI100加速顯卡，它在計算和互連性能上帶來了巨大的飛躍。從AMD的高性能計算到AI，Instinct MI100加速顯卡實現(xiàn)了一種新型的加速系統(tǒng)，同時還可提供真正的異構(gòu)計算能力。該加速顯卡基于AMD Infinity架構(gòu)，旨在可以與第二代AMD EPYC處理器進(jìn)行互補(bǔ)，AMD Instinct MI100為AMD的HPC和AI計算提供了真正的異構(gòu)計算能力。

橡樹嶺國家實驗室科學(xué)主任Bronson Messer表示：“與當(dāng)今的系統(tǒng)相比，基于AMD的Frontier的計算能力有了巨大的提升，它可以幫助科學(xué)家們得到我們過去不可得知的答案。例如其模擬分子運行的能力不只是幾百萬個原子，而是多達(dá)幾十億個原子，它為科學(xué)提供了一個更真實的表現(xiàn)，并且能夠一次又一次地做到這一點很重要，這將為我們帶來很多重大發(fā)現(xiàn)?！?/p>

無論是幫助研究中心的學(xué)生、改善汽車制造商的空氣動力學(xué)效率，還是為醫(yī)學(xué)突破提供有價值的關(guān)鍵見解，AMD將會繼續(xù)為今天和未來的HPC工作負(fù)載提供所需的性能、能力和規(guī)模。

[i]Calculations conducted by AMD Performance Labs as of Sep 18, 2020 for the AMD Instinct? MI100 (32GB HBM2 PCIe? card) accelerator at 1,502 MHz peak boost engine clock resulted in 11.54 TFLOPS peak double precision (FP64), 46.1 TFLOPS peak single precision matrix (FP32), 23.1 TFLOPS??peak single precision (FP32), 184.6 TFLOPS peak half precision (FP16) peak theoretical, floating-point performance. Published results on the NVidia Ampere A100 (40GB) GPU accelerator resulted in 9.7 TFLOPS peak double precision (FP64). 19.5 TFLOPS peak single precision (FP32), 78 TFLOPS peak half precision (FP16) theoretical, floating-point performance. Server manufacturers may vary configuration offerings yielding different results. MI100-03

[ii]Source: https://azure.microsoft.com/en-us/blog/introducing-the-new-hbv2-azure-virtual-machines-for-high-performance-computing/??

[iii]Source: https://azure.microsoft.com/en-us/blog/azure-hbv2-virtual-machines-eclipse-80000-cores-for-mpi-hpc/