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Eseguire carichi di lavoro di applicazioni HPC su larga scala per il settore finanziario in macchine virtuali di Azure

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I carichi di lavoro HPC (High Performance Computing), noti anche come applicazioni big compute, richiedono molti core. Questi carichi di lavoro possono includere attività come la modellazione dei rischi finanziari e l'analisi dello stress tecnico.

Le applicazioni big compute hanno in genere le caratteristiche seguenti:

  • Il carico di lavoro può essere suddiviso in attività discrete che possono essere eseguite simultaneamente in molti core.
  • Ogni attività accetta input, lo elabora e produce output. L'intera applicazione viene eseguita per un periodo di tempo limitato.
  • L'applicazione non deve essere eseguita costantemente, ma deve essere in grado di gestire gli errori e gli arresti anomali del nodo.
  • Le attività possono essere indipendenti o strettamente associate, che richiedono tecnologie di rete ad alta velocità, ad esempio InfiniBand e connettività RDMA (Remote Direct Memory Access).
  • È possibile usare dimensioni di macchina virtuale a elevato utilizzo di calcolo, ad esempio H16r, H16mr e A9. La selezione dipende dal carico di lavoro.

Azure offre un'ampia gamma di istanze di macchine virtuali ottimizzate per carichi di lavoro a elevato utilizzo di CPU e GPU. Queste macchine virtuali possono essere eseguite in Azure set di scalabilità di macchine virtuali per fornire resilienza e bilanciamento del carico. Azure è anche l'unica piattaforma cloud che offre hardware abilitato per InfiniBand. InfiniBand offre un significativo vantaggio in termini di prestazioni per attività quali la modellazione dei rischi finanziari e l'analisi dello stress tecnico. Questo vantaggio comporta prestazioni che si avvicinano o superano le prestazioni correnti dell'infrastruttura locale.

Le macchine virtuali di Azure offrono diverse opzioni, note come dimensioni delle macchine virtuali, per HPC e l'elaborazione ottimizzata per GPU. È importante selezionare le dimensioni della macchina virtuale appropriate per il carico di lavoro. Per trovare le dimensioni più adatte, vedere Dimensioni per le macchine virtuali in Azure. Vedere anche lo strumento selettore in Selettore macchine virtuali.

Tenere presente che non tutti i prodotti Azure sono disponibili in tutte le aree. Per visualizzare gli elementi disponibili nella tua area, vedi Prodotti disponibili in base all'area.

Per le procedure consigliate per la scelta delle opzioni di calcolo di Azure, vedere il blog di calcolo di Azure o il contenuto del servizio di calcolo di Azure.

Azure offre macchine virtuali basate sulla CPU e abilitate per GPU. Le macchine virtuali serie N includono GPU NVIDIA progettate per applicazioni a elevato utilizzo di calcolo o grafica, ad esempio intelligenza artificiale, apprendimento e visualizzazione.

Gli SKU HPC sono progettati per scenari a prestazioni elevate. Altri SKU, ad esempio la serie E e F, sono tuttavia adatti anche per determinati carichi di lavoro.

Considerazioni relative alla progettazione

Quando si progetta l'infrastruttura HPC, sono disponibili diversi strumenti e servizi per gestire e pianificare i carichi di lavoro.

Azure CycleCloud è uno strumento per la creazione, la gestione, il funzionamento e l'ottimizzazione di cluster HPC e big compute in Azure. Con Azure CycleCloud, gli utenti possono configurare in modo dinamico i cluster HPC di Azure e orchestrare i dati e i processi per i flussi di lavoro ibridi e cloud. Azure CycleCloud offre il modo più semplice per gestire i carichi di lavoro HPC in Azure che implicano l'uso di un gestore di carichi di lavoro. Azure CycleCloud supporta i gestori dei carichi di lavoro, ad esempio Grid Engine, Microsoft HPC Pack, HTCondor, LSF, PBS Pro, SLURM e Symphony.

Esempio di progettazione dell'architettura finance

L'architettura seguente fornisce un esempio di uso di macchine virtuali in HPC per i carichi di lavoro finanziari.

Diagramma dell'architettura che mostra un carico di lavoro HPC finanziario che usa macchine virtuali serie HB HPC Pack.

Questo carico di lavoro usa nodi di calcolo serie HB HPC Pack.

Le macchine virtuali serie HB sono ottimizzate per le applicazioni HPC, ad esempio l'analisi finanziaria, la simulazione meteo e la modellazione RTL (Silicon Register Transfer Level). Le VM della serie HB includono fino a 120 core di CPU AMD EPYC™ serie 7003, 448 GB di RAM e nessun hyperthreading. Le macchine virtuali serie HB offrono anche 350 GB/sec di larghezza di banda di memoria, fino a 32 MB di cache L3 per core, fino a 7 GB/s di prestazioni ssd del dispositivo a blocchi e frequenze di clock fino a 3,675 GHz.

Per il nodo head HPC, il carico di lavoro usa una macchina virtuale di dimensioni diverse. In particolare, usa una macchina virtuale D16s_v4, un tipo di SKU per utilizzo generico.

Per le architetture di riferimento e i cookbook per la distribuzione di applicazioni del fornitore di software indipendente HPC (ISV) che supportano i casi d'uso nel settore finanziario, vedere le risorse seguenti:

  • Serie di macchine virtuali.
  • Certification.github.io HPC di Azure.
  • Piattaforma Microsoft Azure HPC OnDemand. Questa architettura di riferimento autonoma potrebbe non essere conforme al paradigma della zona di destinazione di Azure.

Passaggi successivi

Gli articoli seguenti forniscono indicazioni per varie fasi del processo di adozione del cloud. Queste risorse consentono di adottare ambienti HPC del settore finanziario per il cloud.