Família de máquinas com otimização para computação no Compute Engine

As instâncias otimizadas para computação são ideais para cargas de trabalho de computação intensiva e de alto desempenho (HPC). As instâncias otimizadas para computação oferecem o melhor desempenho por núcleo e são criadas em uma arquitetura que utiliza recursos como acesso à memória não uniforme (NUMA) para um desempenho ideal, confiável e uniforme.

Máquina	Cargas de trabalho
Série de máquinas H4D (prévia)	Cargas de trabalho de HPC e de vários nós Manufatura Previsão do tempo Automação de design eletrônico (EDA) Saúde e ciências biológicas Computação científica
Série de máquinas H3	Cargas de trabalho de HPC Dinâmica de fluidos computacionais Segurança em caso de colisão Genomics Modelos financeiros Computação científica e de engenharia geral
Série de máquinas C2D	Cargas de trabalho vinculadas à memória Jogos (servidores de jogos AAA) Computação de alto desempenho (HPC) Bancos de dados de alto desempenho Automação de design eletrônico (EDA) Transcodificação de mídia
Série de máquinas C2	Cargas de trabalho vinculadas à computação Veiculação na Web de alto desempenho Jogos (servidores de jogos AAA) Veiculação de anúncios Computação de alto desempenho (HPC) Transcodificação de mídia IA/ML

As seguintes séries de máquinas estão disponíveis nesta família de máquinas:

• As instâncias H4D (pré-lançamento) são alimentadas por processadores AMD EPYC Turin, que têm uma frequência base de 2,7 GHz e uma frequência máxima de 4,1 GHz. As instâncias H4D têm 192 núcleos (vCPUs) e até 1.488 GB de memória. As instâncias H4D podem ser usadas com armazenamento de SSD local e rede RDMA do Cloud.
• As instâncias H3 são alimentadas por dois processadores escalonáveis Intel Xeon de 4a geração (chamados de Sapphire Rapids) que têm uma frequência all-core de 3,0 GHz. As instâncias H3 têm 88 vCPUs e 352 GB de memória DDR5.
• As instâncias C2D são executadas no processador AMD EPYC Milan de 3ª geração e oferecem uma frequência de aumento máxima de até 3,5 GHz. As instâncias C2D têm dimensionamento flexível entre 2 e 112 vCPUs e 2 a 8 GB de memória por vCPU.
• As instâncias C2 são executadas no processador escalonável Intel Xeon de 2a geração (Cascade Lake), que oferece até 3,9 GHz sustentado a frequência turbo máxima de núcleo único. A C2 oferece instâncias com 4 a 60 vCPUs e 4 GB de memória por vCPU.

Série de máquinas H4D

As instâncias H4D usam a tecnologia dos processadores AMD EPYC Turin de 5ª geração e dos processadores de descarga Titanium.

As instâncias H4D oferecem alto desempenho, baixo custo e escalonabilidade para cargas de trabalho com vários nós. As instâncias H4D são de linha de execução única e otimizadas para aplicativos com acoplamento rígido que escalonam em vários nós. Aproveitando tecnologias como rede de 200 Gbps habilitada para RDMA, controles avançados de manutenção de cluster e programação com reconhecimento de topologia, essas instâncias priorizam o desempenho e as otimizações específicas da carga de trabalho. Além disso, é possível usar o Dynamic Workload Scheduler para implantação de cluster programada ou imediata, o que torna o H4D ideal para necessidades de carga de trabalho de HPC.

Uma instância H4D usa todas as vCPUs em um servidor host inteiro. As instâncias H4D podem usar toda a largura de banda da rede do host e vêm com uma taxa de largura de banda de rede padrão de até 200 Gbps. No entanto, a largura de banda da instância para a Internet está limitada a 1 Gbps.

O multithreading simultâneo (SMT) está desativado para instâncias H4D e não pode ser ativado. Também não há compromissos excessivos para garantir a consistência ideal da performance.

As instâncias H4D estão disponíveis sob demanda ou com descontos por compromisso de uso (CUDs) de um e três anos. Para comparar esses métodos, consulte Modelos de provisionamento de instâncias do Compute Engine.

Limitações do H4D

A série de máquinas H4D tem as seguintes restrições:

• Os tipos de máquina H4D estão disponíveis apenas em um tipo de máquina predefinido. Os tipos de máquina personalizados não estão disponíveis.
• Não é possível usar GPUs com instâncias H4D.
• A transferência de dados de saída é limitada a 1 Gbps.
• Não é possível criar imagens de máquina com base em instâncias H4D.
• As imagens de máquina H4D não podem ser usadas para criar discos.
• Não é possível compartilhar discos entre instâncias, seja no modo de vários gravadores ou no modo somente leitura.
• O desempenho do Hyperdisk Balanced é limitado a 15.000 IOPS e 240 MBps de capacidade de processamento.
• A migração em tempo real não é compatível com instâncias H4D.

Tipos de máquina H4D

Tipos de máquina	vCPUs1	Memória (GB)	SSD Titanium	Largura de banda de saída padrão (Gbps)2
h4d-highmem-192-lssd	192	1.488	(10 x 375 GiB) 3.750 GiB	Até 200 Gbps

Tipos de disco compatíveis com H4D

As instâncias H4D podem usar os seguintes tipos de armazenamento em blocos:

• Hiperdisco equilibrado (hyperdisk-balanced)
• SSD Titanium local

Limites de disco e capacidade

As seguintes restrições são aplicadas:

• O número de volumes do Hyperdisk não pode exceder 64 por VM.
• A capacidade total máxima de disco em todos os discos não pode exceder 512 TiB.

Para detalhes sobre os limites de capacidade, consulte Limites de capacidade de hiperdisco por VM.

Os limites de armazenamento da série H4D são descritos na seguinte tabela:

Número máximo de discos por instância
Tipos de máquina	Todos os tipos de Hyperdisk	Hiperdisco equilibrado	Capacidade de processamento do hiperdisco	Hiperdisco extremo
h4d-highmem-192-lssd	64	8	0	0

Suporte de rede para instâncias H4D

As instâncias H4D exigem interfaces de rede gVNIC. O H4D é compatível com até 200 Gbps de largura de banda para rede padrão. A largura de banda de saída da instância para a Internet é limitada a 1 Gbps.

As instâncias compatíveis com RDMA exigem pelo menos duas interfaces de rede (vNICs). Uma vNIC é usada para redes normais e está totalmente conectada à rede do Google e, opcionalmente, à Internet. Essa vNIC usa o driver gVNIC. A outra vNIC usa um driver Intel iDPF/iRDMA e é usada para comunicação RDMA. A vNIC do RDMA não se conecta à Internet.

Antes de migrar para a H4D ou criar instâncias H4D, verifique se a imagem do sistema operacional usada é totalmente compatível com a H4D. As imagens totalmente compatíveis incluem suporte para largura de banda de rede de 200 Gbps. Se você estiver usando o Cloud RDMA, a imagem do SO também precisará ser compatível com o tipo de interface de rede IRDMA. Se a instância H4D estiver usando um sistema operacional que não tem suporte total ou tem versões anteriores dos drivers de rede, talvez ela não consiga alcançar a largura de banda máxima da rede para instâncias H4D.

Experiência de manutenção para instâncias H4D

Durante o ciclo de vida de uma instância do Compute Engine, a máquina host em que a instância é executada passa por vários eventos de host. Um evento de host pode incluir a manutenção regular da infraestrutura do Compute Engine ou, em casos raros, um erro de host. O Compute Engine também aplica alguns upgrades leves não destrutivos para o hipervisor e a rede em segundo plano.

A série de máquinas H4D oferece os seguintes recursos relacionados à manutenção do host:

Tipo de máquina	Frequência típica de eventos de manutenção programada	Comportamento de manutenção	Notificação avançada	Manutenção sob demanda	Simular manutenção
h4d-highmem-192-lssd	Mínimo de 30 dias	Termina com permanência de dados no SSD local	7 dias	Sim	Sim

As frequências de manutenção mostradas na tabela anterior são aproximações, não garantias. O Compute Engine pode, às vezes, realizar manutenção com mais frequência.

Série de máquinas H3

As instâncias H3 usam a tecnologia da 4a geração de processadores escalonáveis Intel Xeon (codinome Sapphire Rapids), memória DDR5 e processadores de descarga Titanium.

As instâncias H3 oferecem o melhor custo-benefício para cargas de trabalho de computação de alto desempenho (HPC) com uso intensivo de computação no Compute Engine. As instâncias H3 são de linha de execução única e ideais para várias cargas de trabalho de modelagem e simulação, incluindo dinâmica de fluidos computacional, segurança contra falhas, genômica, modelagem financeira e computação científica e de engenharia em geral. As instâncias H3 oferecem suporte ao posicionamento compacto, otimizado para aplicativos com acoplamento rígido que escalonam em vários nós.

A série H3 está disponível em um tamanho único que abrange um servidor host inteiro. Para economizar nos custos de licenciamento, é possível personalizar o número de núcleos visíveis, mas o preço pela instância será cobrado. As instâncias H3 podem usar toda a largura de banda da rede do host e vêm com uma taxa de largura de banda de rede padrão de até 200 Gbps. No entanto, a largura de banda da instância para a Internet está limitada a 1 Gbps.

O multithreading simultâneo (SMT) está desativado para instâncias H3 e não pode ser ativado. Também não há compromissos excessivos para garantir a consistência ideal da performance.

As instâncias H3 estão disponíveis sob demanda ou com descontos por compromisso de uso (CUDs) de um e três anos. As instâncias H3 podem ser usadas com o Google Kubernetes Engine.

Limitações do H3

A série de máquinas H3 tem as seguintes restrições:

• A série de máquinas H3 está disponível apenas em um tipo de máquina predefinido. Os formatos de máquina personalizados não estão disponíveis.
• Não é possível usar GPUs com instâncias H3.
• A transferência de dados de saída é limitada a 1 Gbps.
• O desempenho do Persistent Disk e do Google Cloud Hyperdisk é limitado a 15.000 IOPS e 240 MBps de capacidade de processamento.
• As instâncias H3 não são compatíveis com imagens de máquina.
• As instâncias H3 são compatíveis apenas com a interface de armazenamento NVMe.
• As imagens de instância H3 não podem ser usadas para criar discos.
• As instâncias H3 não são compatíveis com compartilhamento de discos entre instâncias, seja no modo de vários gravadores ou no modo somente leitura.

Tipos de máquina H3

As instâncias H3 estão disponíveis como uma configuração predefinida com 88 vCPUs e 352 GB de memória.

Tipos de máquina	vCPUs1	Memória (GB)	SSD local	Largura de banda de saída padrão (Gbps)2
h3-standard-88	88	352	Sem suporte	Até 200 Gbps

Tipos de disco compatíveis com H3

As instâncias H3 podem usar os seguintes tipos de armazenamento em blocos:

• Disco permanente equilibrado (pd-balanced)
• Hiperdisco equilibrado (hyperdisk-balanced)
• Capacidade de processamento do hiperdisco (hyperdisk-throughput)

Limites de disco e capacidade

Se o tipo de máquina for compatível, é possível anexar uma combinação de volumes do Hyperdisk e do Persistent Disk a uma instância, mas as seguintes restrições se aplicam:

• O número combinado de volumes do Hyperdisk e Persistent Disk não pode exceder 128 por instância.

• A capacidade total máxima de disco (em TiB) em todos os tipos de disco não pode exceder:

  • 512 TiB para todos os Hyperdisks
  • 512 TiB para uma combinação de Hyperdisk e Persistent Disk
  • 257 TiB para todos os Persistent Disks

Para detalhes sobre os limites de capacidade, consulte Limites de tamanho e anexação do Hyperdisk e Capacidade máxima do Persistent Disk.

Os limites de armazenamento da série H3 são descritos na seguinte tabela:

	Número máximo de discos por instância
Tipos de máquina	Todos os tipos de disco 1	Todos os tipos de Hyperdisk	Hiperdisco equilibrado	Capacidade de processamento do hiperdisco	Hiperdisco extremo
h3-standard-88	128	64	8	64	0

Suporte de rede para instâncias H3

As instâncias H3 exigem interfaces de rede gVNIC. O H3 é compatível com até 200 Gbps de largura de banda para rede padrão.

Antes de migrar para o H3 ou criar instâncias H3, verifique se a imagem do sistema operacional que você usa é compatível com o driver gVNIC. Para ter o melhor desempenho possível nas instâncias H3, na guia Recursos de rede da tabela de detalhes do SO, escolha uma imagem do SO que seja compatível com "Rede Tier_1" e "Largura de banda de rede de 200 Gbps". Essas imagens incluem um driver gVNIC atualizado, mesmo que o SO convidado mostre a versão do driver gve como 1.0.0. Se a instância H3 estiver usando um sistema operacional com uma versão mais antiga do driver gVNIC, isso ainda será compatível, mas a instância poderá ter um desempenho abaixo do ideal, como menos largura de banda de rede ou maior latência.

Se você usar uma imagem do SO personalizada com a série de máquinas H3, poderá instalar manualmente o driver da gVNIC mais recente. A versão do driver gVNIC v1.4.2 ou mais recente é recomendada para uso com instâncias H3. O Google recomenda usar a versão mais recente do driver da gVNIC para aproveitar os recursos adicionais e as correções de bugs.

Experiência de manutenção para instâncias H3

Durante o ciclo de vida de uma instância do Compute Engine, a máquina host em que a instância é executada passa por vários eventos de host. Um evento de host pode incluir a manutenção regular da infraestrutura do Compute Engine ou, em casos raros, um erro de host. O Compute Engine também aplica alguns upgrades leves não destrutivos para o hipervisor e a rede em segundo plano.

A série de máquinas H3 oferece os seguintes recursos relacionados à manutenção do host:

Tipo de máquina	Frequência típica de eventos de manutenção programada	Comportamento de manutenção	Notificação avançada	Manutenção sob demanda	Simular manutenção
h3-standard-88	Mínimo de 30 dias	Migração em tempo real	7 dias	Sim	Sim

As frequências de manutenção mostradas na tabela anterior são aproximações, não garantias. O Compute Engine pode, às vezes, realizar manutenção com mais frequência.

Série de máquinas C2D

A série de máquinas C2D oferece os maiores tamanhos de instância e é mais adequada para computação de alto desempenho (HPC). A série C2D também tem o maior cache de último nível disponível (LLC, na sigla em inglês) por núcleo.

A série de máquinas C2D vem em diferentes tipos de máquinas, variando de 2 a 112 vCPUs e oferecem até 896 GB de memória. É possível anexar até 3 TiB de armazenamento SSD local a esses tipos de máquina para aplicativos que exigem maior desempenho de armazenamento.

• As máquinas C2D padrão e de alta CPU C2D atendem a cargas de trabalho atuais vinculadas a computação, incluindo servidores da Web de alto desempenho, transcodificação de mídia e jogos.
• As máquinas com alta memória C2D atendem a cargas de trabalho especializadas, como HPC e EDA, que precisam de mais memória.

A série C2D é compatível com essas cargas de trabalho vinculadas à computação usando a plataforma de terceira geração AMD EPYC Milan.

A série C2D é compatível com VM confidencial.

Limitações do C2D

A série de máquinas C2D tem as seguintes restrições:

• Não é possível anexar discos permanentes regionais a uma instância C2D.
• A série de máquinas C2D está sujeita a diferentes limites de desempenho de disco do que as famílias de máquinas de uso geral com otimização de memória.
• A série de máquinas C2D está disponível apenas em zonas e regiões selecionadas em processadores de CPU específicos.
• A série de máquinas C2D não é compatível com GPUs.
• A série de máquinas C2D não é compatível com nós de locatário individual.

Tipos de máquina C2D

As instâncias C2D estão disponíveis como configurações predefinidas em tamanhos que variam de 2 a 112 vCPUs e até 896 GB de memória.

• padrão: 4 GB de memória por vCPU
• highcpu: 2 GB de memória por vCPU

• highmem: 8 GB de memória por vCPU

Tipos de disco compatíveis com C2D

As instâncias C2D podem usar os seguintes tipos de armazenamento em blocos:

• Disco permanente padrão (pd-standard)
• Disco permanente equilibrado (pd-balanced)
• Disco permanente SSD (desempenho) (pd-ssd)

Cada instância C2D pode ter um máximo de 128 volumes de Persistent Disk (incluindo o disco de inicialização) anexados à instância e uma capacidade total de 257 GiB.

As instâncias C2D com Computação confidencial executando Microsoft Windows com a interface de disco NVMe têm uma limitação de conexão de disco de 16 discos. Consulte Problemas conhecidos para mais detalhes.

Suporte de rede para instâncias C2D

Os tipos de máquina C2D são compatíveis com o driver de rede VirtIO ou gVNIC. As instâncias C2D com 32 ou mais vCPUs são compatíveis com larguras de banda de rede mais altas de 50 Gbps e 100 Gbps com gVNIC e desempenho de rede por VM de Tier_1.

Experiência de manutenção para instâncias C2D

Durante o ciclo de vida de uma instância do Compute Engine, a máquina host em que a instância é executada passa por vários eventos de host. Um evento de host pode incluir a manutenção regular da infraestrutura do Compute Engine ou, em casos raros, um erro de host. O Compute Engine também aplica alguns upgrades leves não destrutivos para o hipervisor e a rede em segundo plano.

A série de máquinas C2D oferece os seguintes recursos relacionados à manutenção do host:

Tipo de máquina	Frequência típica de eventos de manutenção programada	Comportamento de manutenção	Notificação avançada	Manutenção sob demanda	Simular manutenção
Todos os tipos de máquina	Mínimo de 30 dias	Migração em tempo real	60 segundos	Não	Sim
VM confidencial	Mínimo de 30 dias	Começar a reinicialização	60 segundos	Não	Sim

As frequências de manutenção mostradas na tabela anterior são aproximações, não garantias. O Compute Engine pode, às vezes, realizar manutenção com mais frequência.

Série de máquinas C2

A série de máquinas C2 fornece transparência total sobre a arquitetura das plataformas de servidor subjacentes, permitindo ajustar o desempenho. Os tipos de máquina nesta série oferecem muito mais poder de computação e geralmente são mais robustos para cargas de trabalho com uso intenso de computação em comparação aos tipos de máquina N1 com alta CPU.

A série C2 vem em diferentes tipos de máquinas, de 4 a 60 vCPUs, e oferece até 240 GB de memória. É possível anexar até 3 TiB de armazenamento SSD local a essas instâncias para aplicativos que exigem maior desempenho de armazenamento.

Essa série também produz uma melhoria de desempenho superior a 40% em comparação com as máquinas N1 da geração anterior, além de oferecer desempenho melhor por thread e isolamento para cargas de trabalho sensíveis à latência.

A C2 permite o mais alto desempenho por núcleo e a maior frequência para cargas de trabalho vinculadas à computação usando processadores Intel 3.9 GHz Cascade Lake. Se você quiser otimizar cargas de trabalho para o desempenho de uma linha de execução única, especialmente em relação ao ponto flutuante, escolha um tipo de máquina nessa série para aproveitar os recursos AVX -512 disponíveis apenas na Intel.

Limitações da C2

A série de máquinas C2 tem as seguintes restrições:

• Não é possível usar discos permanentes regionais.
• A série de máquinas C2 está sujeita a diferentes limites de disco que as famílias de máquinas de uso geral com otimização de memória.
• A série de máquinas C2 está disponível apenas em zonas e regiões selecionadas em processadores de CPU específicos.
• A série de máquinas C2 não é compatível com GPUs.

Tipos de máquina C2

As instâncias C2 estão disponíveis como configurações predefinidas com 4 a 60 vCPUs e 4 GB de memória por vCPU.

Tipos de máquina	vCPUs1	Memória (GB)	SSD local2	Largura de banda de saída padrão (Gbps)3	Largura de banda de saída de Tier_1 (Gbps)4
c2-standard-4	4	16	1, 2, 4 ou 8	Até 10	N/A
c2-standard-8	8	32	1, 2, 4 ou 8	Até 16	N/A
c2-standard-16	16	64	2, 4 ou 8	Até 32	N/A
c2-standard-30	30	120	4 ou 8	Até 32	Até 50
c2-standard-60	60	240	8	Até 32	Até 100

Tipos de disco compatíveis com C2

As instâncias C2 podem usar os seguintes tipos de armazenamento em blocos:

• Disco permanente padrão (pd-standard)
• Disco permanente equilibrado (pd-balanced)
• Disco permanente SSD (desempenho) (pd-ssd)

Cada instância C2 pode ter um máximo de 128 volumes do Persistent Disk (incluindo o disco de inicialização) anexados e uma capacidade total de 257 GiB.

Suporte de rede para instâncias C2

Os tipos de máquina C2 são compatíveis com o driver de rede VirtIO ou gVNIC. As instâncias C2 com 30 ou mais vCPUs são compatíveis com larguras de banda de rede maiores de 50 Gbps e 100 Gbps com gVNIC e desempenho de rede por VM de Tier_1.

Experiência de manutenção para instâncias C2

Durante o ciclo de vida de uma instância do Compute Engine, a máquina host em que a instância é executada passa por vários eventos de host. Um evento de host pode incluir a manutenção regular da infraestrutura do Compute Engine ou, em casos raros, um erro de host. O Compute Engine também aplica alguns upgrades leves não destrutivos para o hipervisor e a rede em segundo plano.

A série de máquinas C2 oferece os seguintes recursos relacionados à manutenção do host:

Tipo de máquina	Frequência típica de eventos de manutenção programada	Comportamento de manutenção	Notificação avançada	Manutenção sob demanda	Simular manutenção
Todos os tipos de máquina	Mínimo de 30 dias	Migração em tempo real	60 segundos	Não	Sim
VM confidencial	Mínimo de 30 dias	Começar a reinicialização	60 segundos	Não	Sim
VMs de nós de locatário individual	4 a 6 semanas	Migração em tempo real, reinicialização no local ou migração com um grupo de nós	nenhum	Não	Sim

As frequências de manutenção mostradas na tabela anterior são aproximações, não garantias. O Compute Engine pode, às vezes, realizar manutenção com mais frequência.

A seguir

• Saiba mais sobre a imagem de VM de HPC
• Crie uma instância.
• Criar uma instância que use o Cloud RDMA
• Confira os preços das instâncias do Compute Engine.
• Configure uma instância com uma rede de alta largura de banda.