제조 산업의 빅 컴퓨팅
HPC(고성능 컴퓨팅)는 제조 업계에서 큰 컴퓨팅 애플리케이션이라고도 하는 대규모 워크로드를 실행하는 데 사용됩니다. HPC는 제품 개발 프로세스 및 공급망의 모든 단계에서 제조업체를 도울 수 있습니다. 예를 들어 HPC를 사용하여 고급 디자인 시뮬레이션을 실행하고 프로세스를 자동화하고 기본 테넌트 문제를 예측할 수 있습니다.
대규모 컴퓨팅 워크로드에는 많은 코어를 처리해야 하는 작업이 포함됩니다. 이러한 워크로드에는 재무 위험 모델링, 엔지니어링 스트레스 분석 및 기타 계산 집약적 작업이 포함될 수 있습니다. 대형 컴퓨팅 워크로드의 특징은 다음과 같습니다.
- 워크로드를 여러 코어에서 동시에 실행할 수 있는 개별 작업으로 나눌 수 있습니다.
- 각 태스크는 입력을 받아 처리하고 출력을 생성합니다. 전체 애플리케이션은 한정된 시간 동안 실행됩니다.
- 애플리케이션은 지속적으로 실행할 필요는 없지만 노드 오류 및 충돌을 처리할 수 있어야 합니다.
- 작업은 독립적이거나 긴밀하게 결합될 수 있으므로 InfiniBand 및 RDMA(원격 직접 메모리 액세스) 연결과 같은 고속 네트워킹 기술이 필요합니다.
H16r, H16mr 및 A9와 같은 계산 집약적인 VM(가상 머신) 크기를 사용할 수 있습니다. 선택은 워크로드에 따라 달라집니다.
Azure는 CPU 집약적 및 GPU 집약적 워크로드에 최적화된 다양한 VM 인스턴스를 제공합니다. 또한 InfiniBand 지원 하드웨어를 제공하는 유일한 클라우드 플랫폼이기도 합니다. InfiniBand는 저수지 시뮬레이션 및 지진 워크로드 실행에 상당한 성능 이점을 제공합니다. 이 장점으로 인해 현재 온-프레미스 인프라 성능에 접근하거나 초과하는 성능이 발생합니다.
Azure VM은 HPC 및 GPU 최적화 컴퓨팅을 위해 VM 크기라고 하는 다양한 옵션을 제공합니다. 워크로드에 적합한 VM 크기를 선택하는 것이 중요합니다. 가장 적합한 크기를 찾으려면 Azure에서 가상 머신의 크기를 참조하세요. 또한 가상 머신 선택기에서 선택기 도구를 참조하세요.
모든 지역에서 모든 Azure 제품을 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 해당 지역에서 사용할 수 있는 항목은 지역별 사용 가능한 제품을 참조하세요.
Azure 컴퓨팅 옵션을 선택하는 모범 사례는 Azure 컴퓨팅 블로그 또는 Azure 컴퓨팅 서비스 콘텐츠를 참조하세요.
Azure는 CPU 기반 VM과 GPU 사용 VM을 모두 제공합니다. N 시리즈 VM은 컴퓨팅 집약적 또는 그래픽 집약적 애플리케이션(예: AI, 학습 및 시각화)을 위해 설계된 NVIDIA GPU를 특징으로 합니다.
HPC SKU는 고성능 시나리오를 위해 설계되었습니다. 그러나 E 및 F 시리즈와 같은 다른 SKU도 특정 워크로드에 적합합니다. 최적의 성능을 보장하려면 워크로드 요구 사항을 신중하게 평가하고 적절한 VM 크기를 선택합니다.
디자인 고려 사항
HPC 인프라를 디자인할 때 워크로드를 관리하고 예약하는 데 도움이 되는 여러 도구와 서비스를 사용할 수 있습니다.
Azure CycleCloud 는 Azure에서 HPC 및 대형 컴퓨팅 클러스터를 만들고, 관리하고, 운영하고, 최적화하기 위한 도구입니다. Azure CycleCloud를 통해 사용자는 HPC Azure 클러스터를 동적으로 구성하고 하이브리드 및 클라우드 워크플로에 대한 데이터 및 작업을 오케스트레이션할 수 있습니다. Azure CycleCloud는 워크로드 관리자를 사용하는 Azure에서 HPC 워크로드를 관리하는 가장 간단한 방법을 제공합니다. Azure CycleCloud는 그리드 엔진, Microsoft HPC 팩, HTCondor, LSF, PBS Pro, SLURM 및 심포니와 같은 워크로드 관리자를 지원합니다.
제조 아키텍처 디자인 예제
다음 아키텍처는 제조에서 HPC에서 VM을 사용하는 예제를 제공합니다.
이 아키텍처는 Azure Private Link 서브넷에 연결된 Azure Files 공유 및 Azure Storage 계정을 사용합니다.
아키텍처는 Azure CycleCloud 자체 서브넷을 사용합니다. HC 시리즈 VM은 클러스터 노드의 정렬에 사용됩니다.
HC 시리즈 VM은 집중적인 계산을 통해 구동되는 HPC 애플리케이션에 최적화되어 있습니다. 예를 들어 암시적 유한 요소 분석, 저수지 시뮬레이션 및 계산 화학 애플리케이션이 있습니다. HC VM에는 44개의 Intel Xeon Platinum 8168 프로세서 코어, CPU 코어당 8GB RAM, 하이퍼스레딩 없음 및 최대 4개의 관리 디스크가 있습니다. Intel Xeon Platinum 플랫폼은 인텔의 풍부한 소프트웨어 도구 및 기능 에코시스템과 대부분의 워크로드에 대해 3.4GHz의 모든 코어 클록 속도를 지원합니다.
제조 사용 사례를 지원하는 HPC ISV(독립 소프트웨어 공급업체) 애플리케이션을 배포하기 위한 참조 아키텍처 및 쿡북은 다음 리소스를 참조하세요.
- 가상 머신 시리즈입니다.
- Azure HPC certification.github.io.
- Microsoft Azure HPC OnDemand 플랫폼. 이 독립 실행형 참조 아키텍처는 Azure 랜딩 존 패러다임을 준수하지 않을 수 있습니다.
다음 단계
다음 문서에서는 클라우드 채택 프로세스의 다양한 단계에 대한 지침을 제공합니다. 이러한 리소스는 클라우드용 HPC 환경을 성공적으로 채택하는 데 도움이 될 수 있습니다.