Высокопроизводительное вычислительное сетевое решение: InfiniBand обеспечивает прорыв в производительности суперкомпьютеров
September 17, 2025
引言:Бесконечный спрос на вычислительную мощность в научных исследованиях, искусственном интеллекте и сложных симуляциях расширяет границы высокопроизводительных вычислений (HPC).Как суперкомпьютеры эволюционируют от петафлопа к экзафлопу, возникло критическое узкое место: взаимосвязь.Традиционные сетевые структуры изо всех сил пытаются идти в ногу с огромной пропускной способностью данных и требованиями к сверхнизкой задержке современных параллельных вычисленийВот где.Меланокс InfiniBandНовая технология поднимается к вызову, предоставляя основополагающиесеть суперкомпьютеровткань, которая позволяет достичь настоящих прорывов в производительности, гарантируя, что тысячи вычислительных узлов могут работать вместе как единая мощная система.
ЛандшафтВысококачественное производствоРабочая нагрузка перестала быть только вычислениями с плавающей запятой; она все больше ориентирована на данные,включающие массивные наборы данных и требующие быстрой связи между узлами в кластереБудь то моделирование климатических моделей, декодирование геномных последовательностей или обучение крупномасштабных моделей ИИ, эти приложения сильно ограничены производительностью сети.Основные проблемы::
- Входно-выходное узкое место:Неэффективное перемещение данных между хранилищами, вычислительными узлами и графическими процессорами может заставить дорогие процессоры работать впустую, потерять вычислительные циклы и увеличить время до решения.
- Задержка связи:Поскольку приложения масштабируются до сотен тысяч ядер, даже микросекундные задержки в передаче сообщений через интерфейс (MPI) могут экспоненциально ухудшить общую производительность приложения.
- Ограничения масштабируемости:Традиционные сети Ethernet сталкиваются с проблемами перегрузки и сложности в экстремальных масштабах, что затрудняет поддержание предсказуемой производительности в крупномасштабных развертываниях.
- Энергоэффективность и экономичность:Построение экзамасштабной системы с неэффективной сетью является экономически и экологически неустойчивым, требуя огромной мощности только для перемещения данных.
Эти вызовы требуют новой парадигмысеть суперкомпьютеров, который разработан с нуля для требований экзамасштабных вычислений.
Меланокс InfiniBandпредоставляет комплексное решение от конца к концу, специально разработанное для преодоления ограничений традиционных сетей.Это более умная ткань, которая идеально сочетается с современнымиВысококачественное производствоРешение включает в себя несколько ключевых технологических инноваций:
Это революционный подход, который отгружает коллективные операции (например, сокращения, трансляции) от процессора к сети коммутаторов.SHARP резко сокращает объем данных, проходящих по сети, и количество операций, требуемых от вычислительных узлов., ускоряя операции MPI и высвобождая ресурсы процессора для вычислений.
Mellanox InfiniBand предлагает задержку от конца до конца менее 500 наносекунд и обеспечивает скорость пропускной способности 200 Гбит/с, 400 Гбит/с и выше.позволяет процессорам и графическим процессорам работать при максимальной эксплуатации.
Ткань InfiniBand спроектирована с не блокирующей топологией дерева жира, которая позволяет плавно масштабировать до десятков тысяч узлов без снижения производительности.Механизмы адаптивного маршрутизации и контроля перегрузки обеспечивают эффективный поток данных даже при большой нагрузке, сохраняя предсказуемые показатели.
InfiniBand поддерживает технологию GPUDirect®, которая позволяет графическим процессорам передавать данные непосредственно через сеть, обходя процессор и хост-память.Поддержка NVMe over Fabrics (NVMe-oF) обеспечивает доступ к удаленному хранилищу на локальных скоростях, устранение узких мест ввода/вывода.
ВнедрениеМеланокс InfiniBandобеспечивает значительные, измеримые улучшения по ключевым показателям производительности вВысококачественное производствоЭти результаты постоянно демонстрируются в ведущих мировых центрах суперкомпьютеров.
| Метрический | Традиционная ткань Ethernet | Ткань Mellanox InfiniBand | Улучшение |
|---|---|---|---|
| Задержка применения (MPI) | 10-20 микросекунд | < 1 микросекунда | > 10-кратное уменьшение |
| Пропускная способность | 100 Гбит/с | 400-600 Гбит/с | Увеличение в 4-6 раз |
| Эффективность системы (использование) | 60-70% | > 90% | ~30% увеличение |
| Процессорные расходы для сетей | Высокий уровень (20-30% ядер) | Очень низкий (< 5% ядер) | ~80% сокращение |
| Общая стоимость владения (TCO) | Выше (мощность, пространство, процессоры) | Значительно ниже | Снижение до 40% |
Путешествие к экзамасштабным вычислениям и далее - это фундаментальная сетевая проблема.Меланокс InfiniBandЭто доказало, что это незаменимая ткань, которая делает это путешествие возможным.это позволяет исследователям и инженерам сосредоточиться на своей основной миссии инновации, а не мешает им ограничения инфраструктурыПоскольку ИИ, симуляция и анализ данных продолжают сходиться, роль передовыхсеть суперкомпьютеровстанет все более важным для технологического прогресса.
Узнайте, какМеланокс InfiniBandРешение может преобразовать вашВысококачественное производствоНаши архитектурные эксперты готовы помочь вам разработать ткань, которая отвечает самым сложным вычислительным потребностям.Посетите наш официальный сайт, чтобы узнать большеи скачать подробные технические документы и тематические исследования ведущих научно-исследовательских учреждений.

