Soluções de Rede de Computação de Alto Desempenho (HPC): InfiniBand Permite Desempenho de Supercomputação Revolucionário

As fronteiras da ciência, engenharia e inteligência artificial estão sendo empurradas para a frente pela computação de alto desempenho (HPC).Desde a simulação de modelos climáticos e descoberta de novos medicamentos até o treinamento de modelos de IA geradores em massa.A complexidade e a escala destas cargas de trabalho estão a crescer exponencialmente.rede de supercomputadoresinfra-estrutura, que deve mover de forma eficiente grandes conjuntos de dados entre milhares de nós de computação sem tornar-se um gargalo.É o sistema nervoso central do supercomputador moderno..

As arquiteturas de rede tradicionais muitas vezes não conseguem acompanhar as demandas da computação exascale e da IA.

• Sensibilidade à latência:Aplicativos paralelos fortemente acoplados, que usam a Interface de Passagem de Mensagem (MPI), são altamente sensíveis à latência.
• Transmissão imprevisível:O congestionamento da rede pode causar desempenho errático, levando os nós de computação a ficarem ociosos enquanto esperam por dados, desperdiçando recursos computacionais valiosos e aumentando os tempos de conclusão do trabalho.
• Operações coletivas ineficientes:Operações como reduções e barreiras que envolvem múltiplos nós podem consumir uma quantidade significativa de recursos da CPU do host, desviando ciclos das tarefas de computação do núcleo.
• Limites de escalabilidade:Muitas redes lutam para manter o desempenho e a latência consistente à medida que os tamanhos dos clusters aumentam para dezenas de milhares de nós, dificultando o caminho para exascale e além.

A NVIDIAMellanox InfiniBandA plataforma de rede de ponta a ponta é projetada especificamente para superar estas dificuldades.HPCÉ mais do que apenas uma NIC; é um tecido holístico que acelera de forma inteligente o movimento de dados e a computação.

• Computação em rede (NVIDIA SHARPTM):Este é um recurso revolucionário que diferencia a InfiniBand. O Protocolo de Agregação e Redução Hierárquica Escalavel (SHARP) descarrega operações coletivas (por exemplo, MPI Allreduce,Barreira) da CPU para a rede de comutaçãoIsto reduz drasticamente a latência e liberta recursos da CPU do host para computação de aplicativos.
• Acesso remoto direto à memória (RDMA): Mellanox InfiniBandtem suporte nativo RDMA, permitindo que os dados sejam movidos diretamente da memória de um nó para outro sem envolver a CPU.Esta técnica de "bypass do núcleo" é fundamental para alcançar latência ultra-baixa e largura de banda elevada.
• Roteamento adaptativo e controlo de congestionamento:O tecido encaminha dinamicamente o tráfego em torno dos hotspots, garantindo uma utilização uniforme da rede e evitando congestionamentos antes que isso afete o desempenho do aplicativo.Isto leva a um desempenho previsível e consistente.
• Integração de GPU sem problemas (GPUDirect®):Tecnologias como GPUDirect RDMA permitem que os dados fluam diretamente entre a memória da GPU de diferentes servidores através do tecido InfiniBand,que é fundamental para acelerar o treinamento de IA multi-GPU e multi-nodo e cargas de trabalho de computação científica.

A implantação deMellanox InfiniBandA utilização de sistemas de supercomputação em centros de supercomputação líderes e instituições de investigação produziu resultados dramáticos e mensuráveis:

Mellanox InfiniBandA Europa do Leste tem-se estabelecido como o padrão de ourorede de supercomputadores, fornecendo o desempenho necessário, escalabilidade e inteligência exigida pelos mais exigentes do mundoHPCAo resolver gargalos críticos de rede através de inovações como a computação em rede, permite que pesquisadores e cientistas alcancem resultados inovadores mais rapidamente.Não é apenas uma interligaçãoÉ um acelerador essencial para o conhecimento e a inovação humanos.