採用AMD第五代EPYC,AWS與GCP紛推新款高效能運算服務
<div class="field field-name-field-image field-type-image field-label-hidden"><div class="field-items"><div class="field-item even"><img src="https://s4.itho.me/sites/default/files/aws_gcp_hpc-main.png" width="960" height="420" alt="" /></div></div></div><div class="field field-name-body field-type-text-with-summary field-label-hidden"><div class="field-items"><div class="field-item even"><p>今年2月下半,公有雲廠商AWS與Google Cloud恰巧都針對高效能運算(HPC)用途,正式推出新款執行個體服務,它們都採用代號為Turin的<a href="https://www.ithome.com.tw/tags/amd-epyc-9005">AMD第五代EPYC處理器平臺</a>。</p> <h2><span style="color:#0000FF;"><strong>導入Nitro v6架構,AWS推出新一代高效能運算服務</strong></span></h2> <p>首先是2月16日AWS<strong><a href="https://aws.amazon.com/tw/blogs/aws/amazon-ec2-hpc8a-instances-powered-by-5th-gen-amd-epyc-processors-are-now-available/">宣布</a></strong>Amazon EC2 Hpc8a上線,在去年SC25大會該公司曾預告將於<strong><a href="https://aws.amazon.com/tw/blogs/hpc/meet-the-advanced-computing-team-of-aws-at-sc25-in-st-louis/">2026年推出</a></strong>,等到真正上市之後,他們揭露Hpc8a搭配的處理器時脈最高達4.5 GHz,相較於上一代高效能運算服務Hpc7a,效能提升40%,記憶體頻寬高出42%,性價比領先25%。就系統資源配置而言,Hpc8a僅提供Hpc8a.96xlarge一種組態,內建192顆處理器核心、768 GiB記憶體,以及300 Gbps網路頻寬(搭配EFA網路卡)。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS HPC-2025-12-HPC8a.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20HPC-2025-12-HPC8a.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS HPC-2025-12-EC2 instances.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20HPC-2025-12-EC2%20instances.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>而在Hpc8a的全球雲端區域供應上,AWS起初僅開放兩個:美國西部(俄亥俄)、歐洲(斯德哥爾摩),到了3月13日,AWS宣布亞太地區(東京)與GovCloud的美國西部區域,也能使用Hpc8a。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS HPC8a-2025-12.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20HPC8a-2025-12.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>關於高效能運算應用軟體的效能表現狀況,AWS在3月4日<strong><a href="https://aws.amazon.com/tw/blogs/hpc/a-technical-deep-dive-into-amazon-ec2-hpc8a-performance-for-engineering-and-scientific-workloads/">揭露多筆測試數據</a></strong>。</p> <p>以STREAM Triad測試而言,Hpc8a領先Hpc7a的幅度逼近43%;</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS Hpc8a-image001.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20Hpc8a-image001.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>執行Ansys Fluent時,Hpc8a領先Hpc7a的幅度均超過50%,執行個體若增至8臺,甚至可到59%;</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS Hpc8a-image002.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20Hpc8a-image002.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>執行西門子Simcenter Star-CCM+時,Hpc8a領先Hpc7a的幅度介於36%到44%;</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS Hpc8a-image003.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20Hpc8a-image003.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>執行Ansys Mechanical時,Hpc8a領先Hpc7a的幅度最高為45%;</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS Hpc8a-image004.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20Hpc8a-image004.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>執行LS-DYNA Car2Car,Hpc8a領先Hpc7a的幅度逼近51%。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS Hpc8a-image005.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20Hpc8a-image005.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>值得注意的是,Hpc8a也和近期上市的Amazon EC2執行個體一樣,均採用最新一代的AWS自研基礎架構卸載平臺Nitro System v6,可將虛擬化、儲存、網路等功能卸載至專屬加速卡,AWS強調,對比於先前推出的Hpc執行個體採用的Nitro舊世代技術,Nitro v6可提供更強大的封包處理效能,以及更低的網路存取延遲,能提供近乎裸機部署型態的系統效能,並兼顧雲端基礎架構需要的彈性、安全性與規模擴充能力。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS Nitrov6-Hpc8a.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/AWS%20Nitrov6-Hpc8a.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <h2><span style="color:#0000FF;"><strong>首款實作Cloud RDMA技術的虛擬機器登場,Google Cloud推出新款主打HPC應用的運算最佳化服務</strong></span></h2> <p>在今年2月23日正式登場的Google Cloud H4D,這批虛擬機器搭配的處理器時脈最高為4.1 GHz,就系統資源配置而言,H4D提供三種組態:h4d-standard-192、h4d-highmem-192、h4d-highmem-192-lssd,處理器核心均有192顆、記憶體容量為720 GiB或1,488 GiB,以及200 Gbps網路頻寬(支援<strong><a href="https://docs.cloud.google.com/compute/docs/instances/create-vm-with-rdma?hl=zh-tw">Cloud RDMA</a></strong>),其中的h4d-highmem-192-lssd,可額外搭配本機Titanium SSD儲存,容量最高為3,750 GiB(10臺375 GiB容量的固態硬碟)。</p> <p><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/GCP%20H4D-2025-04.jpg" style="width: 600px;" /></p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/GCP Cloud workload-2025-04.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/GCP%20Cloud%20workload-2025-04.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>關於全球雲端區域的供應,H4D起先開放美國地區的愛荷華州(us-central1)、歐洲地區的荷蘭(Netherlands),今年3月增設亞太地區的新加坡(asia-southeast1-a)。</p> <p>在此之前,Google Cloud曾在去年多次公布H4D的效能測試數據。</p> <p>例如,<strong><a href="https://cloud.google.com/blog/products/compute/new-h4d-vms-optimized-for-hpc">在4月舉行的Next 2025大會</a></strong>,H4D用於開放原始碼的High-Performance Linpack(OSS-HPL),整臺VM節點的運算效能可達到12,000 gflops以上。相較於採用AMD第4代EPYC處理器的C3D,H4D單臺VM與每核心效能的領先幅度,分別高達80%與60%,比起採用AMD第3代EPYC處理器C2D,H4D單臺VM提供5.8倍效能,以及1.7倍的每核心效能。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-1_H4D_Performance_Overview_web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-1_H4D_Performance_Overview_web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>用於測量記憶體頻寬的STREAM Triad,H4D整臺VM可提供到950 GB/s以上;相較於C3D,H4D單臺VM與每核心效能的領先幅度,分別高達30%與40%,比起C2D,H4D單臺VM提供3倍效能,以及1.4倍的每核心效能。</p> <p>用於不同用途的高效能運算應用程式,H4D的效能領先程度也相當顯著。用於製造領域,以計算流體動力學類型的軟體而言,像是西門子Simcenter Star-CCM+、Ansys Fluent,效能可增至3.6倍;用於醫療與生命科學領域,在分子動力學的軟體GROMACS上,效能可增至5倍;用於氣象預測領域,執行WRFv4時,效能提升至3.6倍。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-2_H4D_Performance_Overview_web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-2_H4D_Performance_Overview_web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>接下來是10月舉行的<strong><a href="https://cloud.google.com/blog/topics/hpc/h4d-delivers-strong-performance-for-financial-services-workloads">STAC Summit NYC大會</a></strong>,Google Cloud揭露金融服務類型工作負載的執行效能,使用的工具是開放原始碼效能測試軟體KX Nano,整體而言,對比C3D,H4D在所有測試場景的效能領先幅度平均可達34%。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-10-H4D-Scenario1_max-Web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-10-H4D-Scenario1_max-Web.jpg" style="width: 198px;" /></a> <a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-10-H4D-Scenario2_max-web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-10-H4D-Scenario2_max-web.jpg" style="width: 198px;" /></a> <a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-10-H4D-Scenario3_max-Web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-10-H4D-Scenario3_max-Web.jpg" style="width: 198px;" /></a></p> <p>在11月的<strong><a href="https://www.amd.com/en/blogs/2025/driving-the-future-of-cloud-performance---5th-gen-amd-epyc--cpus.html">SC25大會</a></strong>,AMD公布H4D的高效能運算軟體效能數據,相較於C2D,H4D平均的效能可增至4倍。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-11-H4DPerfUplift-Web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-11-H4DPerfUplift-Web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>今年3月,Google Cloud再度揭露多種高效能運算軟體的效能測試數據。</p> <p>在製造領域中,執行OpenFOAM時,H4D效能可達到C2D的5.2倍;執行Ansys Fluent時,H4D效能可達到C2D的4.1倍,就完成工作時間而言,H4D只需C2D的27%,以及C3D的71%,成本分別降低6成與7成。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2026-03-3_H4D-9YSJuty_max-web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2026-03-3_H4D-9YSJuty_max-web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>在醫療與生命科學領域,執行LAMMPS時,H4D效能可達到C2D的4.3倍;執行GROMACS,H4D效能可達到C2D的5.8倍,就完成工作時間而言,H4D只需C2D的四分之一,以及C3D的67%,成本卻降了7成。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2026-03-1_H4D-JTLuwUW_max-web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2026-03-1_H4D-JTLuwUW_max-web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>H4D之所以能提供如此大的性能效益,除了採用AMD第五代EPYC處理器平臺,配備的硬體卸載與網路加速技術也是關鍵因素。H4D同樣導入Google Cloud自行研發的Titanium技術,但這裡增加新的卸載功能,稱為<strong><a href="https://cloud.google.com/blog/products/compute/new-h4d-vms-optimized-for-hpc">Cloud RDMA(Cloud Remote Direct Memory Access)</a></strong>,也是首度配置在Google Cloud虛擬機器的技術,是專門為了支援高效能運算類型工作負載而發展的,因為運算流體動力學、氣象建模、分子動力學這類運算作業,重度依賴節點之間的通訊,<strong><a href="https://docs.cloud.google.com/compute/docs/instances/create-vm-with-rdma?hl=zh-tw">Cloud RDMA</a></strong>可幫忙虛擬機器分攤網路處理的負擔,減少主機CPU運作的瓶頸,進而替多個運算節點提供低延遲、高頻寬的可預期通訊能力。</p> <p>Google Cloud表示,Cloud RDMA本身也運用他們研發的硬體傳輸加速架構<strong><a href="https://cloud.google.com/blog/topics/systems/introducing-falcon-a-reliable-low-latency-hardware-transport">Falcon</a></strong>,能在資料中心乙太網路環境當中,提供可靠、低延遲的網路通訊能力,確保網路效能的表現不僅高且能夠被預期。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Titanium-2025-04.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/Titanium-2025-04.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>他們也在2025年4月Next大會期間,揭露Cloud RDMA的傳輸加速能力。對比於使用TCP傳輸,同樣是1到4臺虛擬機器的執行,在OpenFOAM軟體測試中,改用Cloud RDMA傳輸,速度可提升至4.3倍;在西門子Simcenter Star-CCM+軟體測試中,Cloud RDMA可提升至1.9倍。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-3_H4D_Performance_Overview_ACW0JRf_max-280_max-web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-3_H4D_Performance_Overview_ACW0JRf_max-280_max-web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p>若增至1到32臺虛擬機器的執行,在GROMACS軟體測試中,改用Cloud RDMA傳輸,速度可提升至2.8倍;在WRFv4軟體測試中,Cloud RDMA可提升至1.3倍。</p> <p><a href="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-4_H4D_Performance_Overview_xD2Vaok_max-280_max-Web.jpg"><img alt="" src="https://s4.itho.me/sites/default/files/images/2025-04-4_H4D_Performance_Overview_xD2Vaok_max-280_max-Web.jpg" style="width: 600px;" /></a></p> <p><span style="color:#008080;"><strong>產品資訊</strong></span></p> <p><span style="color:#0000FF;">AWS Amazon EC2 Hpc8a</span><br /> ●原廠:AWS<br /> ●建議售價:隨需定價模式,亞太地區(東京)區域,hpc8a.96xlarge每小時10.22989美元(192顆虛擬處理器、768 GiB記憶體)<br /> ●處理器:AMD EPYC 9R45<br /> ●服務規模與組態:<br /> hpc8a.96xlarge,192顆虛擬處理器、768 GiB記憶體、網路頻寬為300 Gbps,硬碟儲存搭配AWS雲端區塊儲存服務EBS,存取頻寬為87至2,085 Mbps</p> <p><span style="color:#0000FF;">Google Cloud H4D</span><br /> ●原廠:Google Cloud<br /> ●建議售價:h4d-standard-192,亞太地區新加坡(asia-southeast1)區域,每小時10.209696美元(192顆虛擬處理器、720 GiB記憶體)<br /> ●處理器:AMD EPYC 9B45 <br /> ●服務規模選擇與最大組態:<br /> h4d-highmem-192-lssd,192顆虛擬處理器、720或1,488 GiB記憶體、網路頻寬為200 Gbps,硬碟儲存搭配平衡Hyperdisk(每臺虛擬機器最多掛載64臺硬碟,平衡Hyperdisk最多8臺)或Local Titanium SSD</p> <p>【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】</p> </div></div></div>