Calcul Haute Performance (HPC) sur AWS

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Grâce au Calcul Haute Performance (HPC), les scientifiques et les ingénieurs peuvent résoudre des problèmes scientifiques, commerciaux et d'ingénierie complexes en utilisant des applications demandant une bande passante élevée, une faible latence de réseau et des capacités de calcul très élevées. Généralement, les scientifiques et les ingénieurs doivent attendre dans de longues files d'attente pour accéder à des grappes partagées ou acquérir des systèmes matériels coûteux. En utilisant les instances grappe Amazon EC2, les clients peuvent expédier leur charges de travail HPC sur des ressources extensibles selon les besoins et économiser de l'argent en choisissant des modèles de tarification à coût peu élevé qui correspondent aux besoins d'utilisation. Les clients peuvent choisir à partir d'instances grappe de calcul et grappe de GPU dans un réseau de bande passante élevée non-bloquante pour des charges de travail fortement couplées et à ES intensives ou diminuer dans des milliers de cores pour des applications axées sur la vitesse de traitement.

Aujourd'hui, les clients AWS exécutent une grande variété d'applications HPC sur ces instances, notamment d'ingénierie assistée par ordinateur, de modélisation moléculaire, d'analyse du génome et de modélisation numérique, et ce, dans de nombreux secteurs (industries biopharmaceutique, pétrolière et gazière, services financiers, fabrication, et bien d'autres encore). En outre, les chercheurs universitaires mettent à profit les instances grappe Amazon EC2 pour réaliser des recherches en physique, chimie, biologie, informatique et sciences des matériaux.


Nouveautés
Nouvelle instance grappe de calcul
L'instance grappe de calcul Eight Extra Large fournit une performance de classe superinformatique avec tous les avantages de Amazon EC2
Études de cas en vedette : AeroDynamic Solutions
Le laboratoire de recherche U.S. Air Force et AeroDynamic Solutions (ADS) ont utilisé Amazon EC2 pour léguer une solution de simulation de conception efficace. Plus d'études de cas HPC.
Tutoriel vidéo en vedette : Comment lancer une grappe sur Spot
Chris Dagdigian de BioTeam montre comment démarrer une grappe à partir de rien en 10 à 15 minutes à l'aide de StarCluster et les instances ponctuelles Amazon EC2.


Avantages

AWS offre un nombre d'avantages clés qui permettent aux clients d'exécuter des applications HPC répondant aux besoins commerciaux, de recherche et de conception essentiels.

  • Diminuer les coûts : les clients peuvent éliminer les coûts et la complexité liés à l'obtention, à la configuration et au fonctionnement des grappes HPC grâce à la tarification à l'utilisation peu élevée. De plus, vous pouvez optimiser les coûts en tirant profit d'un des nombreux modèles de tarification : à la demande, réservé ou instances ponctuelles.
  • Elasticité : vous pouvez ajouter et supprimer des ressources de calcul afin de répondre aux exigences de taille et de temps de vos charges de travail.
  • Exécuter des tâches n'importe quand, n'importe où : vous pouvez lancer des tâches de calcul à l'aide de simples API ou d'outils de gestion et automatiser les flux de travail pour une efficacité et un ajustement de capacité maximum. Vous pouvez augmenter votre vitesse d'innovation en accédant à des ressources de calcul en quelques minutes au lieu de passer du temps dans des files d'attente.


Présentation de la solution

HPC sur Amazon EC2 est activé par la famille de grappe des types d'instances. Les instances grappe de calcul et grappe de GPU peuvent être utilisées comme n'importe quelle autre instance Amazon EC2, mais offrent également les fonctions suivantes optimisées pour les applications HPC :

  • Les instances grappe peuvent être lancées dans un groupe d'emplacements. Toutes les instances lancées dans un groupe d'emplacements ont une faible latence et une bande passante non-bloquante de 10 Gbps entre les instances. Comme beaucoup d'autres ressources Amazon EC2, les groupes d'emplacements sont dynamiques et peuvent être redimensionnés si nécessaire. Vous pouvez aussi connecter plusieurs groupes d'emplacements pour créer de très grandes grappes pour un traitement massivement parallèle.
  • Les instances grappe de calcul et grappe de GPU spécifient une architecture de processeur sous-jacente afin de permettre aux développeurs de régler leurs applications en compilant cette architecture de processeur spécifique dans le but d'atteindre une performance optimale.
  • Grâce aux instances de grappe de GPU, les clients profitent de la performance parallèle des GPU Nvidia Tesla utilisant les modèles de programmation CUDA et OpenCL pour le calcul GPGPU.

Pour en savoir plus sur les instances de cluster et autres types d'instances, consultez la page Types d'instances Amazon EC2.

Performance à l'ajustement

En tirant profit de la mise en réseau avancée et des capacités de calcul élevées des instances grappe Amazon EC2, les clients peuvent mettre en service des grappes peuvant leur donner des performances de classe supercalcul sans la nécessité de construire et exploiter leurs propres installations HPC. Par exemple, une instance grappe 1064 (17024 cores) des instances cc2.8xlarge pouvait atteindre 240.09 TeraFLOPS pour Benchmark Haute Performance Linpack, plaçant la grappe à la 42e place dans la liste Top500 de novembre 2011.

Optimisisation pour le temps et les coûts

Un des avantages clés de Amazon EC2 est la capacité à optimiser les ressources sans être limité par un accès à une grappe de taille fixe. Vous pouvez lancer plusieurs grappe simultanément sans devoir soumettre les tâches dans une file d'attente. Vous pouvez choisir entre exécuter une seule grande grappe ou plusieurs petites grappes simultanément pour répondre aux limites d'ajustement de l'application.

Vous pouvez aussi optimiser les coûts en choisissant un modèle de facturation approprié pour vos applications et votre profil d'utilisateur. Les instances ponctuelles fournissent un moyen d'économiser de manière significative en enchérissant sur la capacité non utilisée de Amazon EC2. Les clients dont les offres dépassent le prix ponctuel ont accès aux instances disponibles et exécutent aussi longtemps que l'offre dépasse le prix ponctuel. En savoir plus sur les instances ponctuelles pour le calcul scientifique.


Démarrage

  1. Construire une application

    • Lancer une grappe HPC de 64 cores sur Amazon EC2 : Dans cette vidéo, l'évangéliste en technologie de AWS Matt Wood démontre comment construire une grappe de 8 noeuds et exécuter une simulation dynamique moléculaire à l'aide de NAMD.

    • Lancer votre application : Amazon EC2 facilite la construction et la personnalisation des Amazon Machine Images (AMI) avec le logiciel dont vous avez besoin. Vous pouvez aussi utiliser AWS CloudFormation pour construire et partager des modèles de pile complets. Vous pouvez aussi commencer à construire votre application en accédant à notre page ressources.

  2. Tirer profit d'un écosystème HPC vibrant

    Pour les applications HPC, vous devez envisager d'utiliser des outils de configuration et de gestion en cluster et des outils d'optimisation d'application venant des prestataires de solutions prises en charge suivants :


    Sinon, un certain nombre de solutions open source permettent aux clients de mettre en service, lancer et gérer des grappes sur Amazon EC2, comme les gestionnaires de ressources suivants couramment utilisés :

    • MIT StarCluster : StarCluster est un utilitaire pour créer et gérer des grappes de calcul d'usage général sur Amazon EC2.
    • CloudFlu: La bibliothèqe CloudFlu vise à régler la barrière d'entrée au calcul parallèle haute performance aux ingénieurs, spécialement pour l'application CFD, OpenFOAM.
  3. Contactez un représentant des ventes AWS

Si vous souhaitez en savoir plus sur l'utilisation de Amazon Web Services pour supporter votre activité ou si vous avez une question concernant un octroi de licence sur les offres AWS , contactez-nous :/.


Ressources supplémentaires

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