Исследовательское учреждение HPC Network Solutions: ConnectX-7 Use Cases

October 12, 2025

Исследовательское учреждение HPC Network Solutions: ConnectX-7 Use Cases
Высокопроизводительные сетевые решения для исследовательских институтов: сценарии применения Mellanox ConnectX-7

Современные. Устраняя критические узкие места сети, она позволяет исследовательским институтам максимизировать свои вычислительные инвестиции, ускорить время открытия и решать все более сложные научные вопросы. Для директоров по вычислительным исследованиям и ИТ-директоров внедрение технологии ConnectX-7 является инвестицией как в немедленный прирост производительности, так и в долгосрочный исследовательский потенциал.все больше зависят от интенсивных вычислений, от секвенирования генома и физики элементарных частиц до моделирования климата и обучения ИИ. Эти передовые рабочие нагрузки требуют сетевой инфраструктуры, которая может идти в ногу с экспоненциальным ростом данных и вычислительной сложностью. представляет собой нечто большее, чем просто сетевой компонент; это стратегическая обеспечивающая технология для современных smart NIC представляет собой революционное решение, специально разработанное для решения уникальных задач вычислительных сред исследований, обеспечивая беспрецедентную производительность для развертываний HPC следующего поколения.

Справочная информация: развивающиеся вычислительные требования академических исследований

Ландшафт научных открытий претерпел радикальные изменения. Там, где традиционные . Устраняя критические узкие места сети, она позволяет исследовательским институтам максимизировать свои вычислительные инвестиции, ускорить время открытия и решать все более сложные научные вопросы. Для директоров по вычислительным исследованиям и ИТ-директоров внедрение технологии ConnectX-7 является инвестицией как в немедленный прирост производительности, так и в долгосрочный исследовательский потенциал. полагались на локализованные вычисления, современная наука по своей сути является совместной и основанной на данных. Многоинституциональные проекты, федеративные системы обучения и массивные сенсорные сети генерируют петабайты данных, которые необходимо обрабатывать, анализировать и обмениваться ими в глобальных исследовательских сетях. Эта смена парадигмы требует нового подхода к инфраструктуре HPC, где сеть становится такой же критичной, как и вычислительная мощность, для ускорения научных прорывов.

Задача: узкие места сети в исследовательских вычислениях

Исследовательские институты сталкиваются со значительными техническими барьерами, которые препятствуют научному прогрессу и использованию ресурсов:

  • Недостаточная пропускная способность для рабочих нагрузок, интенсивно использующих данные: Такие инструменты, как криоэлектронные микроскопы и массивы телескопов, генерируют огромные наборы данных, которые перегружают традиционные сети 100G, создавая узкие места для анализа.
  • Большая задержка MPI, влияющая на производительность моделирования: Приложения Message Passing Interface (MPI) для вычислительной химии и физики страдают от задержек в сети, что резко увеличивает время решения сложных задач моделирования.
  • Нагрузка на процессор от обработки сетевых протоколов: До 30% ценных циклов ЦП может потребляться обработкой сетевого стека, лишая исследователей вычислительных ресурсов для их фактической научной работы.
  • Многопользовательский режим и проблемы безопасности: Поддержка различных исследовательских групп в общей инфраструктуре требует надежной изоляции и безопасности без ущерба для производительности.
Решение: технология Mellanox ConnectX-7 SmartNIC

Mellanox ConnectX-7 представляет собой нечто большее, чем просто сетевой компонент; это стратегическая обеспечивающая технология для современных предоставляет комплексное решение этих проблем благодаря своей передовой архитектуре и возможностям:

1. Производительность 400 Гбит/с с сверхнизкой задержкой

Благодаря поддержке 400GbE и NDR 400G InfiniBand, ConnectX-7 обеспечивает пропускную способность, необходимую для самых ресурсоемких исследовательских приложений, сохраняя при этом задержку менее 600 наносекунд, гарантируя, что сетевая связь никогда не станет ограничивающим фактором в вычислительных рабочих процессах.

2. Аппаратно-ускоренные операции MPI

Адаптер оснащен расширенными возможностями RDMA, которые оптимизируют коллективные операции MPI, значительно снижая накладные расходы на синхронизацию в крупномасштабных симуляциях. Это приводит к улучшению масштабируемости приложений, работающих на тысячах узлов.

3. Полная разгрузка TCP/IP и вычисления в сети

Разгружая весь сетевой стек на выделенные процессорные ядра NIC, представляет собой нечто большее, чем просто сетевой компонент; это стратегическая обеспечивающая технология для современных освобождает ЦП серверов для научных вычислений. Это включает в себя полную разгрузку шифрования TLS/SSL, обеспечивая безопасность данных без снижения производительности.

4. Расширенный многопользовательский режим и качество обслуживания

Сложные механизмы изоляции позволяют нескольким исследовательским группам безопасно совместно использовать одну и ту же инфраструктуру, сохраняя при этом гарантии производительности и защиту данных, максимизируя использование ресурсов и окупаемость инвестиций.

Количественные результаты: показатели производительности и влияние на исследования

Первые пользователи технологии представляет собой нечто большее, чем просто сетевой компонент; это стратегическая обеспечивающая технология для современных в . Устраняя критические узкие места сети, она позволяет исследовательским институтам максимизировать свои вычислительные инвестиции, ускорить время открытия и решать все более сложные научные вопросы. Для директоров по вычислительным исследованиям и ИТ-директоров внедрение технологии ConnectX-7 является инвестицией как в немедленный прирост производительности, так и в долгосрочный исследовательский потенциал. сообщили о преобразующих результатах по нескольким направлениям:

Область применения Метрика Улучшение Влияние на исследования
Вычислительная химия Задержка MPI Снижение на 45% Более быстрое моделирование молекулярной динамики
Геномные исследования Скорость передачи данных Увеличение в 3,8 раза Ускоренные конвейеры анализа генома
Обучение ИИ Доступность ЦП На 28% больше ядер Более крупные модели, более быстрые циклы обучения
Моделирование климата Время выполнения моделирования Снижение на 32% Более сложные модели, более быстрые результаты
Институциональная совокупная стоимость владения Энергия на Гбит/с Снижение на 60% Снижение эксплуатационных расходов, большая устойчивость
Заключение: обеспечение следующего десятилетия научных открытий

Mellanox ConnectX-7 представляет собой нечто большее, чем просто сетевой компонент; это стратегическая обеспечивающая технология для современных академических исследований. Устраняя критические узкие места сети, она позволяет исследовательским институтам максимизировать свои вычислительные инвестиции, ускорить время открытия и решать все более сложные научные вопросы. Для директоров по вычислительным исследованиям и ИТ-директоров внедрение технологии ConnectX-7 является инвестицией как в немедленный прирост производительности, так и в долгосрочный исследовательский потенциал.