Rozwiązanie modernizacji centrum danych w chmurze: Zastosowanie przełączników Mellanox 800G

September 16, 2025

Rozwiązanie modernizacji centrum danych w chmurze: Zastosowanie przełączników Mellanox 800G
Rozwiązanie uaktualnienia centrum danych w chmurze: Zastosowanie przełączników Mellanox 800G
1. Wprowadzenie: Era obliczeń intensywnie wykorzystujących dane

Szybki rozwój sztucznej inteligencji (AI), uczenia maszynowego (ML) i wysokowydajnych obliczeń (HPC) zasadniczo zmienia wymagania dotyczące nowoczesnej infrastruktury centrów danych w chmurze. Tradycyjne architektury sieciowe, często oparte na połączeniach 100G lub 400G, stają się znaczącymi wąskimi gardłami. W miarę jak organizacje wdrażają większe klastry GPU i wyspecjalizowane akceleratory do szkolenia coraz bardziej złożonych modeli i przetwarzania ogromnych zbiorów danych, zapotrzebowanie na ultra-wysoką przepustowość, bardzo niskie opóźnienia i skalowalną sieć nigdy nie było bardziej krytyczne. Branża szybko przechodzi na technologie 800G, aby stanowić kręgosłup centrów danych nowej generacji.

2. Wyzwanie: Wąskie gardła sieciowe w architekturach zorientowanych na GPU

Wiele przedsiębiorstw boryka się z poważnymi ograniczeniami wydajności w istniejących środowiskach centrów danych. Główne wyzwania obejmują:

  • Niewystarczająca przepustowość: Ogromna moc przetwarzania równoległego nowoczesnych klastrów GPU jest często ograniczana przez dane, ponieważ prędkość sieci nie nadąża za przepustowością obliczeniową.
  • Wysokie opóźnienia: Opóźnienia wywołane przez sieć znacznie spowalniają rozproszone zadania szkoleniowe i wnioskowanie w czasie rzeczywistym, prowadząc do dłuższego czasu rozwiązania i nieefektywnego wykorzystania zasobów.
  • Nieskuteczna skalowalność: Skalowanie zasobów obliczeniowych często prowadzi do złożonych, nieefektywnych topologii sieciowych, którymi trudno zarządzać i które skutkują nieprzewidywalną wydajnością.
  • Rosnące koszty operacyjne: Niższa gęstość portów sieciowych i wyższe zużycie energii na gigabit starszych systemów zwiększają zarówno wydatki kapitałowe, jak i operacyjne.

Te wąskie gardła są szczególnie dotkliwe w sieciach GPU dla obciążeń AI/ML, gdzie łączna wydajność tysięcy GPU jest bezpośrednio związana z szybkością i jakością sieci połączeniowej.

3. Rozwiązanie: Uwolnienie wydajności dzięki przełączaniu Mellanox 800G

Przełączniki NVIDIA Mellanox 800G, zasilane przez układ ASIC Spectrum-4, zostały zaprojektowane w celu sprostania tym właśnie wyzwaniom. To rozwiązanie zapewnia przyszłościową podstawę dla wysokowydajnych środowisk centrów danych w chmurze.

Kluczowe zalety technologiczne:
  • Niespotykana przepustowość: Zapewnia przepustowość 800 Gb/s na port, umożliwiając płynny przepływ danych dla najbardziej wymagających obciążeń AI i HPC oraz eliminując wąskie gardła sieciowe.
  • Zaawansowane obliczenia w sieci: Funkcje takie jak SHARP (Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol) odciążają operacje zbiorcze z procesora na przełącznik, radykalnie redukując opóźnienia i zwalniając cykle GPU do obliczeń.
  • Doskonała gęstość portów i skalowanie: Oferuje ogromną liczbę portów 800G w jednym przełączniku, upraszczając projektowanie sieci (np. budowanie wydajnych, nieblokujących struktur CLOS) i zmniejszając liczbę wymaganych urządzeń, kabli i optyki.
  • Solidna obsługa RoCE (RDMA over Converged Ethernet): Zapewnia bezstratną strukturę Ethernet, niezbędną dla sieci GPU, zapewniając, że ruch RDMA przepływa bez utraty pakietów, co ma kluczowe znaczenie dla utrzymania wysokiego wykorzystania GPU.
  • W pełni zautomatyzowane operacje natywne dla chmury: Integruje się z nowoczesnymi platformami orkiestracji (takimi jak Kubernetes) i obsługuje bezdotykową konfigurację oraz zaawansowaną telemetrię do inteligentnego zarządzania siecią.
4. Wymierne wyniki i korzyści

Wdrożenie przełączników Mellanox 800G przekłada się na bezpośrednie, mierzalne wyniki biznesowe i techniczne dla centrów danych w chmurze.

Metryka Przed (Typowe 400G) Po (Mellanox 800G) Ulepszenie
Zagregowana przepustowość przełącznika 25,6 Tb/s 51,2 Tb/s 100% wzrost
Czas ukończenia zadania (szkolenie AI) ~100 godzin ~55 godzin ~45% redukcja
Opóźnienie (End-to-End) ~500 ns < ~300 ns > 40% redukcja
Efektywność energetyczna (na Gb/s) Podstawowe odniesienie (1x) ~0,6x ~40% poprawa
Całkowity koszt posiadania (TCO) Podstawowe odniesienie (1x) ~0,7x ~30% redukcja

Wdrożenie Mellanox 800G technologii zapewnia, że infrastruktura sieciowa nie jest już czynnikiem ograniczającym, umożliwiając dostawcom chmury i przedsiębiorstwom osiągnięcie niespotykanego poziomu wydajności i efektywności.

5. Podsumowanie: Budowanie przyszłościowego centrum danych w chmurze

Przejście na sieć 800G to nie tylko stopniowa aktualizacja; jest to strategiczny imperatyw dla każdej organizacji, która chce przewodzić w erze AI i obliczeń intensywnie wykorzystujących dane. Portfolio przełączników Mellanox 800G zapewnia niezbędną, wysokowydajną strukturę sieciową, która uwalnia pełny potencjał klastrów GPU, umożliwiając szybsze wglądy, bardziej innowacyjne usługi i znacznie poprawioną rentowność.

Aby zapoznać się z pełną specyfikacją techniczną, przypadkami użycia i dowiedzieć się, jak rozwiązanie Mellanox 800G może przekształcić infrastrukturę centrum danych w chmurze, odwiedź oficjalną stronę internetową NVIDIA poświęconą sieciom, aby uzyskać szczegółowy przegląd.