※ 本記事は、Dhvani Shethによる”Cloud performance benchmark of CRUNCH CFD Solver“を翻訳したものです。
2022年8月10日
CRUNCH CFDに関する以前のブログでは、Elastic Fabric Adapter（EFA）およびOracle Cloud Infrastructure（OCI）BM.Optimized3.36シェイプの有無にかかわらず、AWS c5n.18の大規模なインスタンスにおける燃焼研究非構造化Navier-Stokes Solverのパフォーマンスを比較しました。Oracleの高性能コンピューティング（HPC）クラスタは、AWSよりも高いパフォーマンス上の優位性を示しており、1回の反復で15%の時間を短縮できました。
このブログでは、Amazon Web Services（AWS）のhpc6a.48xlargeインスタンスをOCIのBM.Optimized3.36と比較しました。OracleはCRAFT Techと連携し、CRAFT Techが開発した商業コードであるCRUNCH CFD v3.4ソルバーの一連のベンチマークを実施しました。マルチ物理フレームワークは、すべての速度フローに適用可能な、一般的な事前調整済みフローソルバーを使用します。
Figure 1: Case of Q/QD = 1.0/sup>
ベンチマーク設定
OCIリソース・マネージャのスタックを使用して、ベア・メタルHPC（BM.Optimized3.36）インスタンスのクラスタを作成します。このスタックは、インスタンスのコレクションを機能的なHPCクラスタに変換するすべてのパートを含むTerraformテンプレートを使用します。スタックでは、ネットワーク・ファイル共有（NFS）共有ボリューム、追加のブロック・ボリューム、またはOCI File StorageサービスやSLURMスケジューラなどの別のファイル・システムを追加できます。
ベンチマーク・テスト・ケースは、単段遠心ポンプの安定したReynolds平均Navier-Strokes（RANS）シミュレーションです。4,800万頂点の非構造化混合要素メッシュとインペラ回転速度1,600 RPMで構成されます。OCIおよびAWSのCFDコードは、Intel 2021およびIntel MPI 2021でコンパイルされました。
OCIおよびAWSのインスタンスに次の仕様を使用しました。
| OCI HPC | AWS HPC | |
|---|---|---|
| Instance Type | BM.Optimized3.36 | hpc6a.48xlarge |
| CPU | Intel Xeon 6354 | AMD EPYC 7R13 |
| Cores Per Node | 36 | 96 |
| Memory | 512 GB | 384 GiB |
| Interconnect | 100 Gbps RDMA | 100 Gbps EFA |
| Storage | 3.84 TB NVMe SSD | Amazon FSx for Lustre |
ベンチマーク・テスト・ケースの結果
日本のターボ機械協会（TSJ）が実施したHPCプロジェクト（FY2012-）のワーキング・グループ2は、ポンプの幾何学的データを提供しました。JAXA（筑波）の根岸秀世氏は、この評価のための計算グリッドとソリューション・ファイルを提供しました。Tim Weathers氏（CRAFT Tech）はベンチマークを実行しました。
Figure 2: Time taken in seconds to complete one iteration of CRUNCH CFD v3.4 Solver on OCI and AWS
Figure 3: Speedup comparing OCI and AWS for CRUNCH CFD v3.4 Solver
Figure 4: Parallel Efficiency comparing OCI and AWS for CRUNCH CFD v3.4 Solver
まとめ
このテストでは、OCIのBM.Optimized3.36は、CRUNCH CFD v3.4ソルバーにおいて、96-1920コアでAWSと比較して32-41%の性能向上を実現しています。したがって、IntelのIce Lakeマシンを使用するOracleのHPCクラスタは、CRUNCH CFD用のAWS 3世代AMD EPYCプロセッサよりも、明らかなパフォーマンス上の優位性を示しています。
CRUNCH CFDにより、他のCFDアプリケーションはOCIでこれまでよりも高速に実行されています。これらのアプリケーションを自分でテストする場合は、30日間の無料トライアルを開始し、30日間の広範なOracle Cloud Infrastructureサービスにアクセスしてください。
謝辞
- このポンプの幾何学的データは、日本のターボ機械協会（TSJ）が実施するHPCプロジェクト（FY2012-）のワーキング・グループ2によって提供されています。
- この評価のための計算グリッドおよび解答ファイルは、JAXA（筑波）の根岸秀世氏によって提供されています。
- Tim Weathers氏（CRAFT Tech）にベンチマークを実行いただきました。