Soluções de Rede de Alto Desempenho para Instituições de Pesquisa: Cenários de Aplicação ConnectX-7

A incessante procura de descobertas e inovações científicas exige uma infra-estrutura computacional que possa acompanhar as cargas de trabalho de investigação cada vez mais complexas.Este resumo da solução explora como oMellanox ConnectX-7O adaptador serve como uma tecnologia fundamental para a modernainvestigação académicaA utilização de sistemas de gestão de dados é uma das principaisHPCAplicações da biologia computacional à astrofísica.As instituições de investigação podem acelerar o tempo de descoberta e maximizar o retorno dos seus investimentos computacionais.

Modernoinvestigação académicaA Europa entrou numa era de descobertas intensivas em dados, onde os avanços científicos dependem cada vez mais da capacidade de processar e analisar conjuntos de dados maciços.A escala dos desafios computacionais cresceu exponencialmente, com projectos de investigação em domínios como a genómica, a física de partículas e a modelagem climática que geram petabytes de dados que exigem uma análise sofisticada.Este dilúvio de dados tornou a rede de alto desempenho não apenas uma melhoria mas uma necessidade para a tecnologia de ponta.HPCAs instituições de investigação em todo o mundo estão a melhorar a sua infra-estrutura para apoiar a ciência colaborativa, as parcerias multi-institucionais,e metodologias intensivas em dados que definem a investigação do século XXI.

As instituições de investigação enfrentam importantes desafios de infra-estrutura que dificultam o progresso científico e limitam a eficácia dos seus recursos computacionais.

• Limitações do movimento de dados:As infra-estruturas de rede tradicionais não podem acompanhar as taxas de geração de dados dos instrumentos científicos modernos,criar gargalos que atrasam os resultados da investigação e reduzem a utilização dos instrumentos.
• Diversidade da carga de trabalho multidisciplinar:Os centros de computação de pesquisa devem suportar cargas de trabalho diversas com requisitos de rede variados, desde transferências de arquivos grandes em genômica até tráfego de mensagens pequenas em simulações de dinâmica molecular.
• Exigências de investigação colaborativa:Os projetos de investigação multi-institucionais exigem a partilha de dados transfronteiriça, exigindo capacidades de rede de grande área de alto desempenho.
• Ineficiência na utilização dos recursos:Recursos computacionais caros, particularmente GPUs e aceleradores especializados, geralmente ficam ociosos à espera de transferências de dados para serem concluídas, reduzindo o retorno geral do investimento.
• Restrições orçamentais:As instituições de investigação devem atingir o máximo de desempenho dentro de orçamentos limitados, exigindo soluções que proporcionem relações preço/desempenho excepcionais.

Esses desafios resultam frequentemente em resultados de pesquisa atrasados, utilização ineficiente dos recursos e capacidade limitada de prosseguir oportunidades de pesquisa intensivas em dados.

OMellanox ConnectX-7O adaptador fornece uma solução global para os desafios de rede enfrentados pelas instituições de investigação, oferecendo desempenho e flexibilidade sem precedentes paraHPCambientes.

• 400 Gb/s Desempenho:Oferece 400 Gbps de conectividade InfiniBand e Ethernet, fornecendo a largura de banda necessária para aplicações de pesquisa intensivas em dados e simulações em larga escala.
• Descarga de hardware:Descarrega o processamento de rede das CPUs host, liberando recursos computacionais valiosos para aplicações de pesquisa em vez de sobrecarga de infraestrutura.
• Suporte avançado de RoCE:Implementa RDMA sobre Ethernet Convergente com controle de congestionamento aprimorado, permitindo uma rede de alto desempenho sobre a infraestrutura Ethernet padrão.
• Tecnologia multi-hoste:Permite que vários servidores compartilhem um único adaptador ConnectX-7, reduzindo os custos de infraestrutura e a complexidade em ambientes de computação densos.
• Tempo de precisão:Fornece uma marcação de tempo de precisão de nanossegundos essencial para a aquisição sincronizada de dados e medições experimentais.

OMellanox ConnectX-7Permite um desempenho transformador em múltiplos domínios de investigação, cada um com requisitos de rede únicos.

Em projetos de sequenciamento genômico em larga escala, o ConnectX-7 acelera a transferência de dados de instrumentos de sequenciamento para sistemas de armazenamento e recursos computacionais.Os pesquisadores podem processar genomas humanos inteiros em horas, em vez de dias, permitindo uma análise rápida para a investigação clínica e estudos populacionais.

Para simulações climáticas globais que exigem comunicação entre milhares de nós de computação, a baixa latência e a alta largura de banda do adaptador garantem uma execução eficiente do modelo.Os pesquisadores podem executar modelos de resolução mais alta com troca de dados mais frequente, melhorando a precisão da simulação.

Em experimentos de física de partículas que geram petabytes de dados, o ConnectX-7 permite uma distribuição eficiente de dados para recursos de processamento em todo o mundo.A tecnologia suporta a filtragem e análise de dados em tempo real necessários para detectar eventos físicos raros.

ImplementaçãoMellanox ConnectX-7A tecnologia oferece benefícios mensuráveis em todas as principais métricas de computação de investigação.

Estas melhorias traduzem-se em resultados de investigação mais rápidos, maior produtividade e custos computacionais reduzidos parainvestigação académicainstituições.

Um importante laboratório nacional foi implantado.Mellanox ConnectX-7Adaptadores em todo o seu carro principalHPCA implementação alcançou uma eficiência de escala de 95% em simulações de dinâmica molecular de 1024 nós e reduziu o tempo de análise de dados para a investigação climática em 60%.O laboratório relatou uma melhoria de 40% na utilização global do sistema e uma redução significativa no tempo de solução em vários domínios de investigação.

OMellanox ConnectX-7A utilização de uma nova tecnologia para a investigação científica do século XXI, eliminando gargalos de rede e proporcionando um desempenho sem precedentes.O ConnectX-7 permite que os pesquisadores se concentrem na ciência em vez das limitações computacionaisPara...investigação académicaO investimento na tecnologia ConnectX-7 é um investimento na descoberta e inovação futuras.