Google 和 Intel 宣布合作,将使用 Intel® MPI 库来提升 Google Cloud 上的高性能计算 (HPC) 性能。这对于分子动力学模拟、计算地球科学、天气预报和电子设计自动化 (EDA) 等计算密集型任务尤为重要。

本文重点介绍了优化后的 Intel MPI 库的使用,特别是 2021.11 版本,该版本已经过微调,可以与 Google Cloud 的第三代虚拟机和 Titanium 技术无缝协作。通过利用英特尔基础设施处理单元 (IPU) E2000 的网络卸载功能,经过优化的 MPI 库能够在计算节点之间实现更快、更高效的通信,从而提高 HPC 应用程序的性能。

使用计算流体动力学中常用的应用程序 Siemens SimcenterTM STAR-CCM+TM 软件进行的测试表明,使用 Intel MPI 库 2021.11 可以显著提高性能。例如,某些基准测试(如 LeMans_100M_Coupled 和 AeroSuvSteadyCoupled106M)在某些虚拟机数量下表现出超线性扩展,这可能是由于可用缓存增加所致。

此外,与之前的版本 (Intel MPI 2021.7) 相比,2021.11 版本在几乎所有基准测试中都表现出显著的并行可扩展性和绝对性能提升。这些效率提升(即更快的求解时间和更低的成本)在仅使用两台虚拟机时就已经显现(提升高达 1.06 倍),并且在虚拟机数量更多时会大幅增加(在 32 台虚拟机时提升 2.42 倍到 5.27 倍)。

这些发现凸显了 MPI 库等软件优化对 HPC 性能的重大影响。通过利用硬件和软件方面的最新进展,组织可以实现更快的求解时间、更高的资源利用率,并推动各个科学和工程领域的创新。