Rozwiązania NVIDIA Network Adapter: Architektura RDMA i RoCE dla optymalizacji transmisji o niskim opóźnieniu
October 15, 2025
W dzisiejszych środowiskach obliczeniowych o dużym zużyciu danych tradycyjne protokoły sieciowe tworzą znaczne wąskie gardła dla aplikacji o wysokiej wydajności.Rozwiązania adapterów sieciowych firmy NVIDIA z technologiami RDMA i RoCE zapewniają przełomowe ulepszenia wydajności nowoczesnych centrów danych i obciążeń roboczych AI.
Ponieważ organizacje wdrażają coraz bardziej złożone modele AI i obciążenia analityczne danych, konwencjonalne stosy sieciowe TCP / IP wprowadzają znaczne koszty ogólne, które ograniczają wydajność aplikacji.Główne ograniczenia obejmują::
- Przeciążenia procesora z przetwarzania protokołu sieciowego
- Ograniczenia przepustowości pamięci podczas transferu danych
- Opóźnienia aplikacji ze względu na opóźnienie stosów sieciowych
- Ograniczenia w zakresie skalowalności w rozmieszczaniu na dużą skalę
Remote Direct Memory Access (RDMA) umożliwia bezpośredni transfer danych z pamięci do pamięci między systemami bez zaangażowania systemu operacyjnego lub procesorów.
- Przekazywanie danych bez kopii eliminujące kopie buforowe
- Bypass jądra w celu zmniejszenia wykorzystania procesora
- Komunikacja między aplikacjami o bardzo niskim opóźnieniu
- Możliwości przetwarzania wysokiej prędkości wiadomości
RoCE rozszerza korzyści RDMA na standardowe sieci Ethernet, dzięki czemu sieci o wysokiej wydajności są dostępne bez specjalistycznej infrastruktury.
- RoCE v2 do routingu w sieciach warstwy 3
- Zaawansowane mechanizmy kontroli zatłoczenia
- Priorytetyzacja jakości usług (QoS)
- Bezproblemowa integracja z istniejącą infrastrukturą Ethernet
Adaptory sieciowe NVIDIA z RDMA i RoCE wykazują znaczącą poprawę wydajności w wielu przypadkach użytkowania:
| Scenariusz zastosowania | Tradycyjny Ethernet | NVIDIA RDMA/RoCE | Poprawa |
|---|---|---|---|
| Komunikacja szkoleniowa w zakresie sztucznej inteligencji | 85-120 mikrosekund | 1.2-1.8 mikrosekund | ~98% redukcja |
| Opóźnienie dostępu do pamięci masowej | 45-65 mikrosekund | 00,8-1,5 mikrosekundy | ~97% redukcja |
| Wykorzystanie procesora | 25-40% w porcie | 1-3% w porcie | ~90% redukcja |
Rozwiązanie sieciowe NVIDIA łączy komponenty sprzętowe i oprogramowania w celu zapewnienia optymalnej wydajności:
- Adaptory sieciowe z serii ConnectX z obciążeniem sprzętowym
- DPU BlueField do zintegrowanego przetwarzania i bezpieczeństwa
- Sterowniki NVIDIA i SDK do integracji aplikacji
- Narzędzia zarządzania wdrażaniem i monitorowaniem
Skuteczne wdrożenie rozwiązań NVIDIA RDMA i RoCE wymaga starannego planowania:
- Infrastruktura sieciowa obsługująca DCB i PFC
- Odpowiednia konfiguracja QoS dla bezstratnego Ethernet
- Optymalizacja aplikacji dla semantyki RDMA
- Kompleksowe procedury badań i walidacji
Rozwiązania NVIDIA w zakresie adapterów sieciowych z technologiami RDMA i RoCE stanowią podstawę nowej generacji infrastruktury sieciowej o wysokiej wydajności.Technologie te umożliwiają organizacjom przezwyciężenie tradycyjnych ograniczeń sieci i wykorzystanie pełnego potencjału ich inwestycji komputerowych.Więcej informacjiwdrożenia tych rozwiązań w swoim środowisku.