Rozwiązanie sieci obliczeniowej o wysokiej wydajności: InfiniBand napędza przełomy w wydajności superkomputerów

Nieustanne dążenie do naukowych odkryć i innowacji napędza bezprecedensowe zapotrzebowanie na moc obliczeniową.HPCa obciążenia sztucznej inteligencji wymagają nie tylko szybszych procesorów, ale również wykładniczo potężniejszej i inteligentniejszej tkanki połączeń.Sieć stała się kluczowym czynnikiem decydującym o ogólnej wydajności i skalowalności aplikacji wsieci superkomputerówW tym artykule omówionoMellanox InfiniBandTechnologia ta zapewnia podstawową architekturę sieci, która umożliwia najpotężniejszym superkomputerom na świecie osiągnięcie niewyobrażalnych wcześniej poziomów wydajności.

High-Performance Computing has evolved from isolated scientific simulations to an essential tool driving advancements across industries—from pharmaceutical drug discovery and genomic sequencing to climate modeling and autonomous vehicle developmentPojawienie się sztucznej inteligencji i uczenia się maszynowego jeszcze bardziej zwiększyło to zapotrzebowanie, tworząc obciążenia niezwykle obciążone danymi i komunikacją.Ta zmiana paradygmatu ujawniła ograniczenia tradycyjnych sieci EthernetPrzemysł osiągnął punkt zwrotny, w którym wyspecjalizowany,Wysokiej wydajności połączenia między sieciami nie jest już luksusem, ale koniecznością.

Budowa i eksploatacja najnowocześniejszego superkomputera stwarza ogromne wyzwania związane z tworzeniem sieci, które mają bezpośredni wpływ na wyniki badań i zwrot z inwestycji.

• Wrażliwość na opóźnienie:Wiele ściśle połączonych zastosowań naukowych obejmuje miliony jednoczesnych wiadomości między węzłami.
• Głód przepustowości:Wielkość zbiorów danych rośnie szybciej niż prędkość obliczeń, tworząc kryzys I/O, w którym przemieszczanie danych między pamięcią, pamięcią i procesorami staje się głównym wąskim gardłem.
• Granice skalowalności:Tradycyjne sieci doświadczają pogorszenia wydajności wraz ze wzrostem wielkości klastra, uniemożliwiając badaczom rozwiązywanie większych, bardziej złożonych problemów.
• Złożoność operacyjna:Zarządzanie tysiącami węzłów sieciowych za pomocą tradycyjnych narzędzi jest nieefektywne i podatne na błędy, zwiększając koszty operacyjne i zmniejszając dostępność systemu.

Wyzwania te wymagają kompleksowego rozwiązania sieciowego zaprojektowanego specjalnie dla ekstremalnych wymagańHPCśrodowiska.

Mellanox InfiniBandstanowi kompleksowe rozwiązanie sieciowe typu end-to-end zaprojektowane od podstaw dla środowisk o wysokiej wydajności.To wykracza poza bycie zwykłą technologią połączeń, aby stać się kompletną tkanką obliczeniową, która inteligentnie łączy obliczenia, zasobów magazynowych i akceleratorów.

• Komputery sieciowe:Rewolucyjna technologia SHARP (Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol) przekazuje zbiorowe operacje (takie jak redukcje MPI) z procesora do sieci przełącznika,drastyczne przyspieszenie wydajności interfejsu przekazywania wiadomości (MPI) i skrócenie czasu uruchamiania aplikacji.
• Adaptacyjna trasa:Dynamicznie uruchamia ruch na zatłoczonych szlakach, zapewniając optymalne wykorzystanie całej tkanki i utrzymywanie wydajności nawet podczas stresu sieci.
• Odległy bezpośredni dostęp do pamięci (RDMA):Umożliwia bezpośredni transfer danych z pamięci do pamięci pomiędzy serwerami z zerowym przeciążeniem procesora, drastycznie zmniejszając opóźnienie i uwalniając procesory hosta do obliczeń.
• Technologia wieloagentowa:Pozwala na połączenie wielu węzłów obliczeniowych (np. serwerów GPU) za pośrednictwem jednego adaptera, zwiększając gęstość i zmniejszając ogólne koszty infrastruktury i złożoność.

Architektura ta stanowi przyszłościowy fundament dlasieci superkomputerówktóre efektywnie skalowane są do dziesiątek tysięcy węzłów.

WyższośćMellanox InfiniBandTechnologia ta została sprawdzona w ponad połowie z 500 największych superkomputerów, w tym w wielu innych.w tym wiele najbardziej wydajnych systemów na liście.

Te wskaźniki wydajności przekładają się bezpośrednio na szybsze przełomy naukowe, mniejsze zużycie energii i wyższy zwrot z inwestycji dlaHPCobiektów.

Złożoność współczesnych problemów obliczeniowych wymaga rozwiązania sieciowego, które eliminuje wąskie gardła, a nie je tworzy.Mellanox InfiniBandUstalł się jako de facto standard dla obliczeń o wysokiej wydajności, dostarczając niezrównaną przepustowość, ultra niską opóźnienie i rewolucyjne możliwości obliczeniowe w sieci.To nie tylko stopniowa poprawa., ale podstawową zaletą architektoniczną, która umożliwia badaczom rozwiązywanie problemów wcześniej uważanych za nierozwiązywalne.

Wraz z wejściem w erę ekzaskałowych obliczeń, wybór tkaniny połączonej będzie coraz bardziej oddzielał wiodące instytucje badawcze od reszty.Technologia InfiniBand, z której korzystają naukowcy, jest podstawą dla nowej generacji infrastruktury superkomputerskiej w całej dziedzinie nauki., sektora rządowego i handlowego.