Dela via

Stor beräkning i tillverkningsindustrin

  • Artikel

Högpresterande databehandling (HPC) används i tillverkningsindustrin för att köra storskaliga arbetsbelastningar, även kallade stora beräkningsprogram. HPC kan hjälpa tillverkare i varje steg i produktutvecklingsprocesser och leveranskedjor. Du kan till exempel använda HPC för att köra avancerade designsimuleringar och även automatisera processer och förutsäga underhållsproblem.

Stora beräkningsarbetsbelastningar omfattar uppgifter som kräver många kärnor att bearbeta. Dessa arbetsbelastningar kan omfatta finansiell riskmodellering, teknisk stressanalys och andra beräkningsintensiva uppgifter. Stora beräkningsarbetsbelastningar har följande egenskaper:

  • Arbetsbelastningen kan delas in i diskreta uppgifter som kan köras samtidigt över många kärnor.
  • Varje uppgift tar indata, bearbetar den och genererar utdata. Hela programmet körs under en begränsad tid.
  • Programmet behöver inte köras hela tiden, men det måste kunna hantera nodfel och krascher.
  • Uppgifter kan vara oberoende eller nära kopplade, vilket kräver höghastighetsnätverkstekniker som InfiniBand och fjärranslutning för direkt minnesåtkomst (RDMA).

Du kan använda storlekar för beräkningsintensiva virtuella datorer som H16r, H16mr och A9. Ditt val beror på din arbetsbelastning.

Azure erbjuder en rad vm-instanser som är optimerade för processorintensiva och GPU-intensiva arbetsbelastningar. Det är också den enda molnplattformen som erbjuder InfiniBand-aktiverad maskinvara. InfiniBand ger en betydande prestandafördel för reservoarsimulering och seismiska arbetsbelastningskörningar. Den här fördelen resulterar i prestanda som närmar sig eller överskrider den aktuella lokala infrastrukturens prestanda.

Virtuella Azure-datorer erbjuder olika alternativ, så kallade VM-storlekar, för HPC- och GPU-optimerad databehandling. Det är viktigt att välja en VM-storlek som är lämplig för din arbetsbelastning. Information om hur du hittar den storlek som passar bäst finns i Storlekar för virtuella datorer i Azure. Se även väljareverktyget i Väljare för virtuella datorer.

Tänk på att inte alla Azure-produkter är tillgängliga i alla regioner. Information om vad som är tillgängligt i ditt område finns i Produkter som är tillgängliga per region.

Metodtips för att välja Azure-beräkningsalternativ finns i Azure-beräkningsbloggen eller Innehållet i Azure-beräkningstjänsten.

Azure erbjuder både CPU-baserade och GPU-aktiverade virtuella datorer. De virtuella datorerna i N-serien har NVIDIA-GPU:er som är utformade för beräkningsintensiva eller grafikintensiva program som AI, inlärning och visualisering.

HPC-SKU:er är utformade för scenarier med höga prestanda. Men andra SKU:er, till exempel E- och F-serien, är också lämpliga för vissa arbetsbelastningar. För att säkerställa optimala prestanda bör du noggrant utvärdera dina arbetsbelastningskrav och välja en lämplig VM-storlek.

Utformningsbeaktanden

När du utformar din HPC-infrastruktur finns det flera verktyg och tjänster som hjälper dig att hantera och schemalägga dina arbetsbelastningar.

Azure CycleCloud är ett verktyg för att skapa, hantera, driva och optimera HPC- och stora beräkningskluster i Azure. Med Azure CycleCloud kan användarna dynamiskt konfigurera HPC Azure-kluster och samordna data och jobb för hybrid- och molnarbetsflöden. Azure CycleCloud är det enklaste sättet att hantera HPC-arbetsbelastningar i Azure som innebär att använda en arbetsbelastningshanterare. Azure CycleCloud stöder arbetsbelastningshanterare som Grid Engine, Microsoft HPC Pack, HTCondor, LSF, PBS Pro, SLURM och Symphony.

Designexempel för tillverkningsarkitektur

Följande arkitektur är ett exempel på hur du använder virtuella datorer i HPC vid tillverkning.

Arkitekturdiagram som visar en HPC-arbetsbelastning för tillverkning som använder virtuella Datorer i Azure CycleCloud- och HC-serien.

Den här arkitekturen använder Azure Files-resurser och Azure Storage-konton som är anslutna till ett Azure Private Link-undernät.

Arkitekturen använder Ett eget undernät i Azure CycleCloud. Virtuella datorer i HC-serien används i ett arrangemang av klusternoder.

De virtuella datorerna i HC-serien är optimerade för HPC-program som drivs av intensiv beräkning. Exempel är implicit analys av finita element, simulering av reservoarer och beräkningskemiprogram. Virtuella HC-datorer har 44 Intel Xeon Platinum 8168-processorkärnor, 8 GB RAM per CPU-kärna, ingen hypertrådning och upp till fyra hanterade diskar. Intel Xeon Platinum-plattformen stöder Intels omfattande ekosystem av programvaruverktyg och funktioner och en klockhastighet på 3,4 GHz för de flesta arbetsbelastningar.

Referensarkitekturer och kokböcker för distribution av ISV-program (HPC Independent Software Vendor) som stöder användningsfall för tillverkning finns i följande resurser:

Nästa steg

Följande artiklar innehåller vägledning för olika steg i molnimplementeringsprocessen. Dessa resurser kan hjälpa dig att implementera HPC-tillverkningsmiljöer för molnet.