緊密結合的高效能運算 (HPC) 工作負載通常會使用訊息傳遞介面 (MPI) 在程序和 Compute Engine 執行個體之間通訊。不過，如要建構專為最佳 MPI 效能調整的 OS 映像檔，需要系統專業知識、 Cloud de Confiance by S3NS 相關知識，以及額外的維護時間。如要快速為 HPC 工作負載設定最佳化環境，請使用 HPC VM 映像檔。
HPC VM 映像檔以 Rocky Linux 8 或 Rocky Linux 9 為基礎，並針對緊耦合 HPC 工作負載進行最佳化。映像檔包含預先設定的 Kernel 和網路調整參數，可建立運算執行個體，在 Cloud de Confiance by S3NS上達到最佳 MPI 效能。
如要獲得最佳效果，請在運算最佳化機器系列中，選擇機器類型並部署 HPC VM 映像檔。這類機器類型專為緊密耦合的 HPC 應用程式設計。如要搭配 H4D 使用 Cloud RDMA，必須使用 20250917 以上版本的 HPC VM Rocky 8 映像檔。
您可以使用任何可建立運算執行個體的方法，建立 HPC VM 執行個體。您也可以使用 SchedMD 的 Slurm 工作負載管理工具，部署 HPC 叢集。以 Rocky Linux 9 為基礎的 HPC VM 映像檔，目前不支援 Slurm。
優點
HPC VM 映像檔具備下列優點：
- 預先設定的運算執行個體，適用於 HPC 工作負載。您不必手動調整效能、管理運算執行個體重新啟動，或掌握緊密耦合 HPC 工作負載的最新 Cloud de Confiance 更新。
- 為緊密耦合的工作負載進行網路最佳化。其中包含可縮短小型訊息延遲時間的最佳化設定。這些最佳化措施可讓高度依賴點對點和集體通訊的應用程式受益。如果使用 H4D 系列機器，HPC VM Rocky 8 映像檔會包含必要的 Cloud RDMA 驅動程式。
- HPC 工作負載的運算最佳化。其中包含可減少系統抖動的最佳化功能，讓單一節點的高效能更具可預測性。
- 一致且可重現的效能。OS 映像檔標準化可確保應用程式層級效能一致且可重現。
- 提升應用程式相容性。與Intel HPC 平台規格的節點層級需求保持一致，可確保系統之間的高度互通性。
HPC VM 映像檔功能
HPC VM 映像檔提供多項功能，可針對高效能運算 (HPC) 工作負載最佳化效能：
- 已停用自動更新
- MPI 集體調音
- 預先安裝的 RPM
已停用自動更新
自動更新可能會對 HPC 工作負載的效能造成負面影響。如要停用 HPC VM 映像檔的自動更新功能，請在建立執行個體時，將 google_disable_automatic_updates 中繼資料項目設為 TRUE。在建立執行個體期間設定這個中繼資料項目時，請根據您用來建立執行個體的工具操作。
舉例來說，使用 gcloud compute instances create 指令建立運算執行個體時，請提供 --metadata 引數。詳情請參閱「關於 VM 中繼資料」。
google_disable_automatic_updates 中繼資料項目的可用性如下：
- HPC VM Rocky 9 映像檔：所有版本。
- HPC VM Rocky 8 映像檔：僅適用於 2024 年 7 月 12 日當天或之後建構的映像檔。
建構日期 (格式為
YYYYMMDD) 會做為圖片名稱結尾的版本號碼。舉例來說，在 2025 年 7 月 21 日建構的 HPC VM Rocky 8 映像檔名稱為hpc-rocky-linux-8-v20250721。
如果停用 H4D 執行個體的自動更新功能，您應定期在執行個體上執行 dnf update 指令，確保 Cloud RDMA 驅動程式維持在最新狀態。
Intel MPI 程式庫
Google 建議您先使用 google_install_intelmpi 指令碼安裝訊息傳遞介面 (MPI) 程式庫，再於Cloud de Confiance by S3NS上執行 MPI 工作。詳情請參閱「使用 Intel MPI 2021」。
預先安裝的 RPM
HPC VM 映像檔已預先安裝下列 RPM 套件：
daos-clientgcc-gfortrangcc-toolset-12Lmoddkmshtophwlochwloc-develinfiniband-diagskernel-develkmod-idpf-irdmalibfabriclibrdmacm-utilslibibverbs-utilslibXtltracenfs-utilsnumactlnumactl-develpapipciutilspdshperfperftestrdma-coreredhat-lsb-core(僅限 HPC VM Rocky 8)redhat-lsb-cxx(僅限 HPC VM Rocky 8)rshscreenstracewgetzsh- 「開發工具」套件群組
定價
HPC VM 映像檔免費提供，由於 HPC VM 映像檔是在 Compute Engine 上執行，因此您可能需要支付 vCPU、磁碟和記憶體等 Compute Engine 資源的費用。詳情請參閱 Compute Engine 定價。
後續步驟
- 瞭解如何建立支援 HPC 的執行個體。
- 瞭解適用於 HPC 工作負載的進階運算映像檔。
- 查看執行 HPC 工作負載的最佳做法。
- 瞭解如何在Cloud de Confiance by S3NS上，透過 Cloud RDMA 在 H4D VM 上設定及擴充 MPI 應用程式。
- 瞭解如何建立 H4D HPC 叢集，並使用強化版叢集管理功能。
- 如有任何意見回饋或需要支援，請傳送電子郵件至 hpc-image-feedback@google.com。