L’UberCloud HPC Experiment vu de l’intérieur
By and   |  March 10, 2014

Equipe 26 – Développement d’endroprothèses vasculaires (stents) pour une artère réduite.

4 – Les modèles de coût : HPC sur site vs HPC dans le Cloud

Selon une étude récente réalisée par IDC [8], seuls 7 % du coût d’achat et d’utilisation d’un système HPC tient au matériel. L’essentiel du TCO découle de l’expertise requise (salaires), des équipements périphériques, de la maintenance, des logiciels et de la formation requise pour faire fonctionner de tels systèmes.

4.A – Le coût réel d’un système HPC

Pour estimer le coût réel de possession et d’utilisation d’un système HPC standard, partons d’un scénario réaliste. Supposons qu’une entreprise ait besoin de réaliser une variété de tâches de simulation, la plupart utilisant 32 cœurs (pour, disons, dix millions d’éléments finis) et quelques-unes nécessitant 256 cœurs pour une géométrie plus précise (une centaine de millions d’éléments finis). Pour faire tourner les simulations à la fois sur 32 et 256 cœurs, l’entreprise devra acheter un système 16 nœuds, avec 16 cœurs dans chaque nœud constitué. Supposons également que le prix d’un tel système se situe à environ 70 k$. Si l’on retient l’idée que ce montant constitue 7 % du TCO, ce dernier se monte à environ 1 M$ sur trois ans, soit 330 k$ environ par an pour 256 cœurs, soit 1 289 $ par cœur par an, ou € 0,15 par heure-cœur. Une recherche Google sur la moyenne des taux d’utilisation des serveurs la situe entre 5 et 20 %. Plus précisément, le tableau suivant montre le coût total de propriété d’une heure-cœur sur un cluster propriétaire de 16 nœuds (256 cœurs) selon le taux d’utilisation (ou le “nombre de nœuds actifs”) dudit cluster.

Nœuds actifs

1

2

3

4

5

6

8

12

16

Utilisation, %

6,3

12,5

18,8

25,0

31,3

37,5

50,0

75,0

100

Coût: 1 h/cœur $

2,36

1,19

0,79

0,59

0,47

0,40

0,30

0,19

0,15

4.B – Le coût du HPC dans le Cloud

Pour obtenir le coût réel d’une solution Cloud HPC, considérons le coût d’une heure-cœur, soit environ $ 0,20 (prix moyen chez AWS, par exemple, non compris celui des services et des logiciels, bien entendu). La charge de travail pour un cluster utilisé à 20 % est donc équivalente à 256 cœurs x 24 heures x 365 jours x 20 %, soit 448 512 heures-cœur, soit 90 k$.

4.C – Le coût d’une solution hybride

Revenons à notre scénario d’une entreprise qui a besoin de faire tourner des simulations sur 32 et 256 cœurs avec un taux d’utilisation de 20 %. Et supposons que la charge de travail 32 cœurs utilise un petit cluster sur site avec deux nœuds de 16 cœurs pour traiter toutes les tâches 32 cœurs. La taille de ce cluster représente 12,5 % de la taille d’un cluster 256 cœurs dont le coût total de propriété sur trois ans atteint le million de dollars, soit 42k$ par an. Une utilisation optimale de 92 %, par exemple, donne un coût de 0,16 $ par heure-cœur sur ce cluster. Si les tâches 256 cœurs / 16 nœuds tournent dans le Cloud un mois par an (ce que nous devons estimer pour atteindre le taux d’utilisation de 20 % par an du cluster propriétaire), l’heure-cœur est encore à 0,20 $, soit 37 k$ par mois.

Equipe 44 – Simulation CFD des glissments de neige (modélisation réalisée avec une structure de toit simplifiée). La grille comprend 1,25 million de cellules hexaédriques.

Le total des coûts internes et des coûts de Cloud (42 k$ + 37 k$) atteint donc 79 k$ pour la solution hybride – à comparer aux 90 k$ de l’option 100 % Cloud et aux 330 k$ de l’option cluster propriétaire. En d’autres termes, si la décision se fonde sur des critères financiers et rien d’autre, la solution hybride et la solution Cloud dépassent la solution propriétaire par un facteur de 3 au minimum pour un taux d’utilisation de 20 % ou moins. Selon le tableau présenté plus haut, le coût de la solution Cloud (0,20 $ par heure-cœur) ne dépasse celui d’une solution interne que pour un taux d’utilisation supérieur à 75 %, un chiffre qu’atteignent communément les centres de calcul académiques servant des centaines ou des milliers d’utilisateurs, mais pas une entreprise de taille moyenne.

[Références]

[8] Randy Perry et Al Gillen. Demonstrating business value: Selling to your C-level executives. IDC White Paper, April 2007.

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