Windows Azureのベンチマークが示すBig Computeのパフォーマンス

Posted: 2012/11/14 カテゴリー: Uncategorized
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8,064コアで151.3TFlops (効率 90.2%)

スケーラブルなインフラ、新しいインスタンス構成、新しいHPC Pack 2012で、Windows AzureはBig Computeアプリのための最高のプラットフォームに。LINPACK ベンチマークでの検証結果は、8,064コアで151.3TFlops (効率 90.2%)。世界最大のスーパー コンピューター トップ500として認定。

Big Computeのためのハードウェア

HPCのニーズを満たすハードウェアを発表。2つの高パフォーマンスな構成 (8コア/60GB RAM、16コア/120GB RAM) を提供予定。MPIアプリ向けに、InfiniBandネットワーク/RDMAも提供。

  • Intel Sandybridgeプロセッサー (2プロセッサー、2.6 GHz)
  • DDR3 1600 MHz RAM
  • 10 GigEネットワーク (ストレージ アクセス、インターネット アクセス)
  • InfiniBand (IB) 40 Gbpsネットワーク/RDMA

InfiniBandはノード間のRDMA通信をサポート。MPIアプリで、複数コンピューターのメモリを1つのメモリー プールとして利用可能。性能はベア メタル (物理マシン) に匹敵。

この構成は、HPCやコンピュート集中型アプリ (シミュレーションなど) に最適。

LINPACKベンチマーク

Big Computeハードウェアの性能を示すため、浮動小数点の計算能力を表すLINPACKベンチマークを実施し、世界最大のスーパー コンピューター トップ500として認定された。

8,064コアで151.3TFlops (効率 90.2%) を達成。効率は、理論上の最大性能にどれだけ近いかを示す。ネットワークがクラスタのパフォーマンスと効率に影響するため、InfiniBand/RDMAを採用した。

この結果は、Windows Azure上にHyper-Vでホストされた仮想マシン上のWidnows Server 2012で達成したもの。効率的な実装のため、オンプレミスのHPCクラスタと同じパフォーマンスをWindows Azure上で達成可能。

Widnows Azureは、MPIアプリ向けにInfiniBand RDMAネットワーク仮想化機能を提供する、最初のパブリック クラウド プロバイダー。待機時間 (レイテンシ―) が重要なアプリでは、2.1ミリ秒で4バイトのパケットを他のマシンに送信可能。InfiniBandは高いスループットも実現。

アプリのパフォーマンス

次の図は、Widnows Azureの新しい構成で、NAMD分子動力学シミュレーション プログラムが複数コアにわたってどのようにスケールするかを示す。16コアのインスタンスを使ったので、32コア以上ではネットワーク通信が必要。コア追加により、解決時間が見事に減少。

 

シミュレーションがどうスケールするかは、アプリと解決するモデル/問題に依存。パートナーと高パフォーマンス ハードウェアのテストを実施中で、2013年にそれを一般公開予定。

Microsoft HPC Pack 2012による、Windows AzudeのBig Computeサポート

2年前に、Windows AzureのBig Computeサポートを開始。Big Computeアプリは、大量の計算能力を長時間必要とする。たとえば、複雑なエンジニアリング問題のモデリング、金融リスクの理解、病気の研究、天候のシミュレーション、メディアのトランスコード、巨大データ セットの分析など。Big Computeのユーザーは、オンプレミスより柔軟性と経済性に優れるクラウドに向かっている。

2010年12月に、Microsoft HPC Packは、ピーク時にオンプレミスのクラスタからクラウド上の追加リソースを使う、「バースト」機能を提供。HPC Packは、プロビジョニング、ジョブ スケジューリングを担当。

本日、コンピュート クラスタ ソリューションの2006年以降4つめのリリース「Microsoft HPC Pack 2012」を発表。専用サーバー、一時サーバー、デスクトップ コンピューター、Windows Azureとのハイブリッド配置を管理。クラスタは、完全にオンプレミスのみの構成、スケジュール ベースかオンデマンドでクラウドに拡張する構成、すべてクラウドで必要な時だけ使う構成が可能。

新リリースは、Windows Server 2012をサポートし、オンプレミス リソースへのアクセスのためのWindows Azure VPN統合などの新機能を提供。

Microsoft HPC Pack 2012は、2012年12月にリリース予定。

Windows Azure上のBig Computeの現在

Windows Azureは、大規模計算処理をサポートするよう最初から設計済み。Microsoft HPC Packや独自アプリで、数万コアのBig Compute環境を迅速に構築可能。

ソルベンシーII規制のリスク報告

世界最大級の保険数理のプロバイダーであるミリマンのMG-ALFAは、保険/金融企業のリスク モデリングに広く使われている。MG-ALFAは、Microsoft HPC Packと統合されており、バースト時にWindows Azureの利用も可能。ソルベンシーII規制のリスク報告のニーズを満たすため、ミリマンはWindows Azureを使ってMG-ALFAをサービスとしても提供。1年以上正式サービスを提供しており、Windows Azureで最大8,000コアを使用。

MG-ALFAは、数万コアまでスケール可能。ミリマンは、5,800ジョブの計算のために45,500コアを使用し、24時間ほどで100%成功。ユーザーは、短時間でより正確なモデルの結果を取得可能。

世界に保険をかけるコスト

グローバルのプロフェッショナル サービス企業であるタワーズ ワトソンのMoSes金融もモデリング ソフトウェアは、生命保険や年金の企業に広く使われている。MoSesは、Microsoft HPC Packと統合されており、バースト時にWindows Azureの利用も可能。先月、タワーズ ワトソンはWidnows Azureの採用を発表

タワーズ ワトソンの初期プロジェクトは、世界に保険をかけるコストのモデリングによる、Windows Azureのスケーラビリティーのテストだった。MoSesを使って、70億人の生命保険を発行するコストの計算を実行。HPC PackでWindows Azure上の50,000コアに計算を分散。

タワーズ ワトソンは、100,000時間の計算処理を数時間で完了できたことに感心。保険会社は、Windows Azureによって、より正確に迅速に金融モデルの実行が可能に。

ゲノム分析の高速化

クラウドは、科学の視野を広げ、人ゲノムと病気のさらなる理解に役立つ。その一例が、人間の病気に関連する遺伝子マーカーを識別する全ゲノム関連解析 (GWAS)。

Microsoft ResearchのDavid HeckermanとeScience研究グループは、以前より数桁大きなデータ セットを分析することで、遺伝子の病気との関係を発見できる新アルゴリズム FaST-LMMを開発。

研究チームは、HPC Pack、Windows Azureの27,000コア、FaST-LMMを使い、63,524,915,020ペアの遺伝子マーカーを分析。

72時間以上にわたって1,000,000以上のタスクがHPC Packでスケジュールされ、1,900万 コンピュート時間を消費。同じ計算処理は、1台の8コア サーバーでは、25年かかる。

研究者は、Windows Azure Data Marketplaceでこの結果を無償で利用可能。

Big Compute

強力でスケーラブルなインフラ、新しいインスタンス構成、Microsoft HPC Pack 2012によって、Windows Azureは、Big Computeアプリのための最高のプラットフォームに。

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