A HPC (High Performance Computing, computação de alta performance) permite que cientistas e engenheiros solucionem problemas complexos, com uso elevado de computação e dados. Geralmente, as aplicações de HPC exigem alto desempenho de rede, rápido armazenamento, grandes quantidades de memória, recursos muito elevados de computação ou todos estes itens. A AWS permite aumentar a velocidade de pesquisa e reduzir o tempo para a obtenção de resultados ao executar a computação de alta performance na nuvem e ajustar a escala para números maiores de tarefas paralelas de HPC do que o aceitável para a maioria dos ambientes locais de HPC. A AWS ajuda a reduzir custos ao disponibilizar servidores sob demanda de CPU, GPU e FPGA otimizados para aplicações específicas, sem a necessidade de grandes investimentos de capital. Você obtém acesso a uma rede totalmente bissecionada e de alta largura de banda para cargas de trabalho altamente acopladas, com uso elevado de E/S e armazenamento, o que permite aumentar a escala para até milhares de núcleos, gerando resultados mais rápidos.

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Este breve vídeo ajuda a explicar os benefícios da execução de trabalhos em clusters de computação de alta performance na Amazon Web Services. O vídeo abrange os benefícios básicos da execução de uma infraestrutura de nuvem, bem como alguns dos benefícios exclusivos da execução na Nuvem AWS. Você saberá mais sobre como obter acesso instantâneo a milhares de processadores Intel Xeon com redes otimizadas, como também aprenderá a respeito de ferramentas que ajudam a criar facilmente um cluster de HPC. Tudo isso com um modelo de definição de preço de pagamento conforme o uso e sem custos antecipados.

Leia o whitepaper sobre HPC na AWS »

Leia o artigo Real World AWS Scalability publicado no nosso blog »

 

 

AWS HPC Video
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cfncluster

Experimente a estrutura de demonstração cfncluster para observar como executar clusters HPC na AWS

As cargas de trabalho de HPC são habilitadas na AWS por vários tipos disponíveis de instâncias, como as otimizadas para computação (família C), as de propósito geral (família M) e as otimizadas para memória (famílias R e X), além das instâncias de GPU (família P) e de FPGA (família F). É possível usar esses tipos de instâncias como se fossem qualquer outro tipo de instância EC2, mas elas também foram projetadas especificamente para disponibilizar redes de alto desempenho acopladas com arquiteturas modernas de CPU de alto desempenho. Ao usar esses tipos de instância, é possível ajustar a escala para centenas, milhares ou dezenas de milhares de núcleos sob demanda de CPU, GPU ou FPGA.

Obtenha uma visão geral do Amazon EC2 »

 

 

As instâncias C4 são a mais recente geração de instâncias otimizadas para computação do Amazon EC2. As instâncias C4 foram projetadas para cargas de trabalho com uso elevado da computação, como frotas de front-end com grande volume de tráfego, jogos MMO e aplicações de processamento de mídia, transcodificação e computação de alta performance.

As instâncias C4 estão disponíveis em cinco tamanhos e oferecem até 36 vCPUs (18 núcleos físicos dedicados Intel Xeon V3 Haswell). As instâncias C4 são executadas com uma frequência básica de 2,9 GHz e proporcionam velocidades de clock que podem chegar a até 3,5 GHz com o Intel ® Turbo Boost. As instâncias C4 disponibilizam acesso a recursos avançados de processador, como instruções AVX2 da Intel e controle sobre os estados P e C. Como padrão, cada tipo de instância C4 é otimizado para EBS sem custo adicional. Este recurso oferece de 500 Mbps a 4.000 Mbps de throughput dedicado ao EBS em adição ao throughput de rede de uso geral de 10 Gbps alocado à instância.

As instâncias C5 estão disponíveis em seis tamanhos e têm como base os núcleos Intel Xeon V5 Skylake™. As instâncias C5 disponibilizam acesso a recursos avançados de processador, como instruções Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512). Cada tipo de instância C5 aceita o Enhanced Networking e o Elastic Network Adapter. Este recurso disponibiliza um throughput de desempenho de rede de até 30 Gbps, juntamente com uma latência mais baixa e uma latência de cauda (tail latency) menor do que o oferecido por outras plataformas. A instância C5 é otimizada para EBS com throughput dedicado de EBS de até 12 Gbps.

Saiba mais sobre os tipos de instância do Amazon EC2 »

Leia sobre o novo tipo de instância C4 no blog do Jeff »

Leia sobre os novos tipos de instância no blog do Jeff »

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Saiba mais sobre os tipos de instância de computação em cluster do EC2

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Saiba mais sobre as instâncias P2

 

As instâncias M4 oferecem um equilíbrio entre recursos de computação, memória e redes e são uma boa escolha para muitos tipos diferentes de aplicações, inclusive a HPC. As instâncias M4 oferecem a você seis tamanhos para escolher, de grande a 16xlarge.

A instância m4.16xlarge, a mais recente da família M4, disponibiliza 64 vCPUs (32 núcleos físicos dedicados de CPU Intel Xeon V4 Broadwell), 256 GiB de RAM e até 20 Gbps de desempenho de rede por meio do uso do AWS Elastic Network Adaptor e do Enhanced Networking. A instância M4.16xlarge é ideal para aplicações que exigem uma taxa de proporção mais elevada entre memória e núcleos do que a oferecida pelas instâncias C4 e C5. Além disso, ela pode ser beneficiada se tiver números maiores de núcleos de CPU no mesmo servidor.

As instâncias C4 são a mais recente geração de instâncias otimizadas para computação do Amazon EC2. As instâncias C4 foram projetadas para cargas de trabalho com uso elevado da computação, como frotas de front-end com grande volume de tráfego, jogos MMO e aplicações de processamento de mídia, transcodificação e computação de alta performance.

As instâncias C4 estão disponíveis em cinco tamanhos e oferecem até 36 vCPUs (18 núcleos físicos dedicados Intel Xeon V3 Haswell). As instâncias C4 são executadas com uma frequência básica de 2,9 GHz e proporcionam velocidades de clock que podem chegar a até 3,5 GHz com o Intel ® Turbo Boost. As instâncias C4 disponibilizam acesso a recursos avançados de processador, como instruções AVX2 da Intel e controle sobre os estados P e C. Como padrão, cada tipo de instância C4 é otimizado para EBS sem custo adicional. Este recurso oferece de 500 Mbps a 4.000 Mbps de throughput dedicado ao EBS em adição ao throughput de rede de uso geral de 10 Gbps alocado à instância.

As instâncias C5 estão disponíveis em seis tamanhos e têm como base os núcleos Intel Xeon V5 Skylake™. As instâncias C5 disponibilizam acesso a recursos avançados de processador, como instruções Intel® Advanced Vector Extensions 512 (Intel® AVX-512). Cada tipo de instância C5 aceita o Enhanced Networking e o Elastic Network Adapter. Este recurso disponibiliza um throughput de desempenho de rede de até 30 Gbps, juntamente com uma latência mais baixa e uma latência de cauda (tail latency) menor do que o oferecido por outras plataformas. A instância C5 é otimizada para EBS com throughput dedicado de EBS de até 12 Gbps.

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Leia sobre o novo tipo de instância C4 no blog do Jeff »

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Saiba mais sobre os tipos de instância de computação em cluster do EC2

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Saiba mais sobre as instâncias P2

 

As instâncias P2 são ideais para aprendizado de máquina, simulações de engenharia, finanças computacionais, análise sísmica, modelagem molecular, genômica, renderização, bancos de dados de alto desempenho e outras cargas de trabalho de computação GPU.

A instância P2 oferece 16 GPUs NVIDIA K80 com 192 gigabytes (GB) combinados de memória de vídeo, 40.000 núcleos de processamento paralelo, 70 teraflops de desempenho de ponto flutuante de precisão única, mais de 23 teraflops de desempenho de ponto flutuante de precisão dupla e tecnologia GPUDirect para largura de banda mais elevada e comunicação peer-to-peer de latência mais baixa entre GPUs. As instâncias P2 também apresentam até 732 GB de memória de host, até 64 vCPUs usando processadores personalizados Intel Xeon E5-2686 v4 (Broadwell), capacidade de rede dedicada para operações de E/S, além de redes aprimoradas por meio do Amazon EC2 Elastic Network Adaptor. As instâncias P2 permitem que os clientes criem e implantem aplicações com uso elevado da computação usando a plataforma de computação paralela CUDA ou a estrutura OpenCL sem investimentos adiantados de capital.

Acesse o Guia do usuário >>

As instâncias G2 são ideais para aplicações gráficas de alto desempenho, inclusive modelagem e simulação 3D, imagens da área de saúde e geoespaciais, além de entrega de conteúdo de vídeo.

Acesse o Guia do usuário >>

 

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Saiba mais sobre os tipos de instância GPU

Instâncias de cluster podem ser lançadas dentro de um grupo de localização. Todas as instâncias lançadas dentro de um grupo de localização têm largura de banda de baixa latência, bisseção total e 10 Gbps entre as instâncias. Como diversos outros recursos do Amazon EC2, os grupos de localização são dinâmicos e escaláveis de forma elástica conforme necessário. Vários grupos de localização podem ser conectados para criar grandes clusters para processamento paralelo massivo.

Consulte o EC2 User Guide on Placement Groups »

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Saiba mais sobre grupos de localização

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Saiba mais sobre redes aprimoradas

A AWS atualmente suporta capacidade aumentada de rede usando o SR-IOV (Single Root I/O Virtualization) para os tipos de instância C3 e I2. O SR-IOV é um método de virtualização de dispositivos que oferece performance de E/S mais alta e utilização de CPU mais baixa comparado às implementações tradicionais. Para instâncias do Amazon EC2 compatíveis, este recurso oferece performance de pacotes por segundo (PPS) mais alta, latências entre instâncias mais baixas e variação de rede muito baixa.

Consulte o EC2 User Guide on enhanced networking »

Os dados têm gravidade; conforme os conjuntos de dados crescem, se torna mais fácil mover a computação para mais perto dos dados para reduzir a latência e aumentar a taxa de transferência. Com os serviços de armazenamento e banco de dados de big data da AWS, como Amazon S3, Amazon Redshift, Amazon DynamoDB e Amazon RDS, você tem o local perfeito para hospedar os dados para o seu cluster de computação de alto desempenho. Além disso, com o Amazon Elastic Block Store (EBS), você pode criar sistemas de arquivos paralelos de larga escala para atender aos requisitos de alto volume, desempenho e taxa de transferência da sua carga de trabalho de HPC.

Saiba mais sobre os serviços de big data da AWS »

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Sistema de arquivos paralelo OrangeFS na AWS
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Aprenda com o BioTeam como executar um cluster em instâncias spot

Você pode economizar tempo e dinheiro aproveitando as instâncias spot para as suas cargas de trabalho de HPC. As instâncias spot são um modelo de definição de preço que permite que você lance ofertas sobre a capacidade não utilizada do Amazon EC2 no preço que escolher. Quando a sua oferta ultrapassa o preço do spot, você ganha acesso às instâncias spot disponíveis e as executa enquanto a oferta é maior que o valor do spot. Historicamente, o preço do spot tem sido de 50% a 93% menor que o preço sob demanda. 

Saiba mais sobre as instâncias spot »

Aprenda como otimizar custos de computação científica com instâncias spot » 

O AWS Marketplace é uma loja online que oferece uma forma fácil para que desenvolvedores e profissionais de TI descubram e utilizem software para execução na Nuvem AWS. Uma seleção de software de software de computação de alto desempenho, como o sistema de gerenciamento de recursos Univa Grid Engine ou o sistema de arquivos Intel Lustre HPC, está pronta para executar no seu cluster com apenas alguns cliques diretamente do AWS Marketplace.

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