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1 高性能インスタンスで実現する HPC クラウドの実力 アマゾンデータサービスジャパンソリューションアーキテクト松尾康博

2 Wifi は全セッション会場展示会場にて ご利用いただけます SSID: awssummit #awssummit

3 自己紹介 名前 松尾康博 ( matusoy@amazon.co.jp ) 仕事 ソリューションアーキテクト HPC ビッグデータに関するお客様を担当 好きなAWSのサービス CCとPIOPS EBS

4 AWS での科学技術計算事例 Tightly coupled Parallel CAD CFD EDA 熱流体 高エネルギーシミュレーション 分子シミュレーション 建築 土木 気象 海洋 風力 宇宙物理 ゲノム 医療 創薬 信号処理 半導体 Loosely Coupled Bigdata 金融シミュレーション トレーディング 機械学習 GIS ビッグデータ Hadoop 大規模テキスト処理 高解像度メディア処理 MM ( Machine to Machine)

5 Memory (GB) M.4xlarge M.xlarge M.xlarge M3.xlarge M1.xlarge M1.large M3.xlarge M1.medium M1.small C1.xlarge T1.micro C1.medium EC Compute Units

6 ついにあのインスタンスタイプが東京に

7 Memory (GB) M.4xlarge M.xlarge M.xlarge M3.xlarge M1.xlarge M1.large M3.xlarge M1.medium M1.small C1.xlarge T1.micro C1.medium EC Compute Units cr1.8xlarge cc.8xlarge

8 ついにあのインスタンスタイプが東京に クラスタコンピュート cc.8xlarge 60.5GB RAM 3.4TB クラスタハイメモリ cr1.8xlarge 144GB RAM x10gb SSD

9 ついにあのインスタンスタイプが東京に クラスタコンピュート cc.8xlarge 60.5GB RAM 3.4TB クラスタハイメモリ cr1.8xlarge 144GB RAM x10gb SSD Intel Xeon E5-670 x, 16 コア 10Gbps full bi-section

10

11 インテル株式会社クラウド コンピューティング事業本部シニア スペシャリスト田口栄治様

12 データ分析が よりよい社会への変化を可能に 基礎科学の進化が イノベーションを可能に医療向上を推進 新たなビジネスモデルの創出と組織改革の推進 公共安全性の改善スマートグリッドによるエネルギー効率改善

13 分析の民主化により ビッグデータから価値の創出 シリコンの能力をすべての人に オープン プラットフォーム活用 ソフトウェアの価値を享受

14 ビッグデータを支えるインテルの立場 HPC Cloud Open Source 巨大なデータセットを扱うエクサスケール コンピューティングを可能に エンタープライズに対して オープンな相互接続性を担保したクラウド構築を支援 ソフトウェア作成 改善への貢献とエコシステム形成を支援

15 インテルはクラウドの鍵となるオープンで標準的なビルディング ブロックを提供 Server Storage Network

16 オンデマンド型スーパー コンピューティング

17 ビッグデータに向けてスケールアウト型プラットフォーム性能最適化 業界をリードするコスト パフォーマンス インテル Xeon プロセッサー E5-600 製品ファミリー 同じ電力水準の前世代プロセッサーと比べて最大 80% の性能向上 1 インテル アドバンスト ベクトル エクステンションにより 演算処理時間を大幅に削減 インテル ターボ ブースト テクノロジー.0 により 必要に応じて性能を向上 インテル インテグレーテッド I/O により 処理能力と帯域幅を拡大しながらレイテンシーを削減 1 Over previous generation Intel processors. Intel internal estimate. For more legal information on performance forecasts go to Intel measurements of average time for an I/O device read to local system memory under idle conditions. Improvement compares Xeon processor E5-600 family vs Xeon processor 5600 serie * Other names and brands may be claimed as the property of others

18 インテル アドバンスト ベクトル エクステンション 先進の拡張命令セット 高度科学技術計算 金融工学 コンテンツ制作アプリケーション向けに 1 クロック当たりの浮動小数点演算を最大 倍 1 に向上 より複雑な解析処理を実現するパフォーマンス Software and workloads used in performance tests may have been optimized for performance only on Intel microprocessors. Performance tests, such as SYSmark and MobileMark, are measured using specific computer systems, components, software, operations and functions. Any change to any of those factors may cause the results to vary. You should consult other information and performance tests to assist you in fully evaluating your contemplated purchases, including the performance of that product when combined with other products : Performance comparison using Linpack benchmark. See backup for configuration details. For more legal information on performance forecasts go to

19 インテル ターボ ブースト テクノロジー.0 さらなる性能の向上 ターボ機能により動作周波数を引き上げ 1 シングルスレッドやマルチスレッド アプリケーションで性能を最大限に 1. 旧世代のインテル プロセッサーを基準とする比較 インテル社内での測定値 性能予測に関する法務情報の詳細は を参照してください

20 インテル AES New Instructions ( インテル AES-NI) 標準の AES アルゴリズムによる暗号化を ハードウェアでアシスト 7 つの新たなインストラクション 暗号化 / 復号化の処理の高速化

21 HPC ワークロードで 最大 1.7 倍の性能向上 Intel Xeon Processor E5 Family Synthetic.1 Technical Computing Real-world applications Intel Xeon Processor E5 Family (8C,.7 GHz) X5690 Baseline Matrix Multiplication Life Sciences CAE Energy FSI Numerical Weather Relative Geometric Mean Scores by segment; Actual performance will vary by workload. Higher is better. Software and workloads used in performance tests may have been optimized for performance only on Intel microprocessors. Performance tests, such as SYSmark and MobileMark, are measured using specific computer systems, components, software, operations and functions. Any change to any of those factors may cause the results to vary. You should consult other information and performance tests to assist you in fully evaluating your contemplated purchases, including the performance of that product when combined with other products. Configurations: Intel Internal measurements October 011, See backup for configuration details. For more information go to Any difference in system hardware or software design or configuration may affect actual performance. Copyright 010, Intel Corporation.

22 データ分析に基づくユーザー体験の好循環 Clients Cloud Intelligent Systems

23 Thank You インテル株式会社クラウド コンピューティング事業本部シニア スペシャリスト田口栄治様

24 Agenda AWSとは? なぜHPC on AWSなのか? クラスタインスタンスの性能 事例

25 Agenda AWSとは? なぜHPC on AWSなのか? クラスタインスタンスの性能 事例

26 Agenda AWSとは? なぜHPC on AWSなのか? クラスタインスタンスの性能 事例

27 研究者のジレンマ 共用計算機を選ぶと 待ち時間 スペック コア数不足 自前で計算機を用意すると 予算 場所 自前で運用管理

28 気軽に待たずに必要な時に必要なだけのコアで

29 AWS なら

30 Corporate Data Center Elastic Data Center

31 Corporate Data Center データを S3 にアップロード Elastic Data Center

32 マスターノードを起動 N Corporate Data Center Elastic Data Center

33 M Corporate Data Center 計算ノードを起動してクラスタ稼働開始 Elastic Data Center

34 M Corporate Data Center 必要に応じて必要な台数でクラスタを構成 Elastic Data Center

35 ジョブが完了したらインスタンスを Terminate N Corporate Data Center Elastic Data Center

36 Corporate Data Center 計算結果をダウンロードし 結果の精査等を行う Elastic Data Center

37

38 プログラムで操作可能

39 AWS API を使った Toolkit MIT Starcluster だと

40 $ starcluster start -s 16 samplecluster

41 $ starcluster start -s 16 samplecluster StarCluster - ( (v ) Software Tools for Academics and Researchers (STAR) Please submit bug reports to starcluster@mit.edu >>> Using default cluster template: smallcluster >>> Validating cluster template settings... >>> Cluster template settings are valid >>> Starting cluster... >>> Launching a 16-node cluster... >>> Waiting for cluster to come up... (updating every 30s) 0/0 100% >>> Configuring SGE... >>> Configuring NFS exports path(s): /opt/sge6 >>> Mounting all NFS export path(s) on 16 worker node(s) 16/16 100% >>> Setting up NFS took mins

42

43 コマンド 1 つでこの構成が! ジョブスケジューラ兼 NFS サーバ 計算ノード クラスター

44

45 $ starcluster start -s 16 cluster1 $ starcluster start -s 16 cluster $ starcluster start -s 16 cluster3

46 ジョブごとにクラスタを用意すればジョブの待ち時間ゼロ! ジョブスケジューラ兼 NFS サーバ 計算ノード クラスター

47 $ starcluster terminate cluster1 $ starcluster terminate cluster $ starcluster terminate cluster3 $ starcluster terminate samplecluster

48 ジョブが終われば クラスタを削除してコスト削減

49 Agenda AWSとは? なぜHPC on AWSなのか? クラスタインスタンスの性能 事例

50 クラスタインスタンスとは? HPC 用に最適化された EC インスタンス クラスタコンピュート : cc.8xlarge ハイメモリクラスタ : cr1.8xlarge 高性能 CPU Intel Xeon E5-670 ( AVX, NUMA, Turbo ) 高性能ネットワーク 低遅延 広帯域

51 10GbE クラスタネットワーク Full bisection 10Gbps プレイスメントグループ 1 プレイスメントグループで最大 0 ノードを収容可能

52 プレイスメントグループの制限事項 ( 013 年 6 月現在 ) ゾーンに閉じている必要がある サブネットをまたげない インスタンスタイプを混在できない

53 CC インスタンスクラスタ 106 ノード (1704 コア ) 40 TFLOPS $554/hour

54 ビジュアルテクノロジー様による性能評価 オンプレミスと同等の結果

55 NASA 様による性能評価 Aerospace Conference, 01 IEEE

56 ネットワークスループット計測結果 by NASA

57 HPC パートナー

58 HPC アーキテクチャ on AWS リソース管理 計算ノード ストレージノード 高速転送 ヘッドノード Placement Group

59 Agenda AWSとは? なぜHPC on AWSなのか? クラスタインスタンス 事例

60 HPC on AWS のご利用事例

61

62 NASA Jet Propulsion Lab. EC インスタンス,S3, Simple Workflow 数十万枚のギガピクセル画像を処理

63

64 EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC Ames 研究センター 大規模 Embarrassingly Parallel, 小規模 MPI 超並列 MPI MPI and EP NASA 研究員

65 100 万以上の化合物を分析する計算にかかる時間はのべ 1 万時間 (1.55 年 ) 自前のクラスタを構築すると $0M 以上のコストが必要

66 100 万以上の化合物を分析する計算にかかる時間はのべ 1 万時間 (1.55 年 ) 自前のクラスタを構築すると $0M 以上のコストが必要 51,13 コア on AWS で 実行時間 3 hours ピーク時コスト $ / hr

67 $100 分のチケットを Get して HPC を東京で!

68 申し込みはこちらから

69 aws.amazon.com/hpc

70 Thank You 高性能インスタンスで実現する HPC クラウドの実力 松尾康博 アマゾンデータサービスジャパンソリューションアーキテクト

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