Google und Intel haben zusammengearbeitet, um die Leistung von High Performance Computing (HPC) auf der Google Cloud Platform mithilfe der Intel® MPI-Bibliothek zu verbessern. Dies ist besonders wichtig für rechenintensive Aufgaben wie Molekulardynamiksimulationen, Computergeowissenschaften, Wettervorhersagen und Electronic Design Automation (EDA).
Der Artikel konzentriert sich auf die Verwendung der optimierten Intel MPI-Bibliothek, insbesondere der Version 2021.11, die für die nahtlose Zusammenarbeit mit Google Cloud-VMs der dritten Generation und der Titanium-Technologie optimiert wurde. Durch die Nutzung der Netzwerk-Offload-Funktionen der Intel Infrastructure Processing Unit (IPU) E2000 ermöglicht die optimierte MPI-Bibliothek eine schnellere und effizientere Kommunikation zwischen den Rechenknoten, was zu einer verbesserten Leistung für HPC-Anwendungen führt.
Tests mit Siemens SimcenterTM STAR-CCM+TM, einer gängigen Anwendung für Computational Fluid Dynamics (CFD), zeigen deutliche Leistungssteigerungen bei Verwendung der Intel MPI-Bibliothek 2021.11. Beispielsweise zeigten einige Benchmarks wie LeMans_100M_Coupled und AeroSuvSteadyCoupled106M eine überlineare Skalierung für bestimmte VM-Anzahl, was wahrscheinlich auf den größeren verfügbaren Cache zurückzuführen ist.
Darüber hinaus zeigte die Version 2021.11 im Vergleich zur Vorgängerversion (Intel MPI 2021.7) deutliche Verbesserungen bei der parallelen Skalierbarkeit und der absoluten Leistung für fast alle Benchmarks. Diese Effizienzgewinne – und damit schnellere Time-to-Solution und geringere Kosten – sind bereits bei nur zwei VMs (bis zu 1,06-fache Verbesserung) vorhanden und steigen bei größeren VM-Anzahl drastisch an (zwischen 2,42-fach und 5,27-fach bei 32 VMs).
Diese Ergebnisse unterstreichen die erheblichen Auswirkungen von Softwareoptimierungen wie MPI-Bibliotheken auf die HPC-Leistung. Durch die Nutzung der neuesten Fortschritte sowohl bei Hardware als auch bei Software können Unternehmen schnellere Lösungszeiten erzielen, die Ressourcennutzung verbessern und Innovationen in verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Bereichen vorantreiben.
