Aplicações da InfiniBand em HPC: Vantagens da Mellanox QM9700

September 16, 2025

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Revolucionando a computação de alto desempenho: Mellanox QM9700 InfiniBand Switch Define novo padrão na rede HPC

Sunnyvale, Califórnia.- Mellanox Technologies, uma subsidiária da NVIDIA, lançou o interruptor da série quântica QM9700, representando um salto quântico emInfinibandTecnologia para ambientes de computação de alto desempenho. Esta próxima geraçãoRede de HPCA solução fornece 400 GB/s sem precedentes por largura de banda da porta e tecnologia de roteamento adaptável de ponta, reduzindo a latência em até 40% em comparação com as gerações anteriores, melhorando a eficiência energética em 50% em aglomerados computacionais em larga escala.

As demandas em evolução das cargas de trabalho modernas do HPC

À medida que as simulações científicas, o treinamento de IA e as cargas de trabalho de análise de dados crescem exponencialmente em complexidade, as infraestruturas de redes tradicionais estão se tornando o principal gargalo em ambientes de computação de alto desempenho. Pesquisas indicam que em aglomerados que superiores a 10.000 nós, o congestionamento da rede pode representar até 45% da sobrecarga computacional, impedindo significativamente o tempo-solução para projetos de pesquisa críticos em áreas como modelagem climática, pesquisa farmacêutica e astrofísica.

Mellanox QM9700: Especificações e inovações técnicas

OMellanox QM9700representa o auge deInfinibandTecnologia, incorporando várias inovações inovadoras:

  • Largura de banda sem precedentes:Suporta 400 GB/S por porta com arquitetura não bloqueadora para largura de banda biseccional completa
  • Roteamento adaptativo avançado:Rotina dinamicamente o tráfego em torno de caminhos congestionados, melhorando a utilização geral em até 95%
  • Escalabilidade aprimorada:Suporta domínios únicos ultra-grande que excedam 50.000 nós sem degradação do desempenho
  • Computação em rede:A tecnologia Sharp (Agregação Hierárquica e Redução Escalável (Protocolo de Redução) transfere operações coletivas de CPUs para a rede

Benchmarks de desempenho: QM9700 versus antecessores

Em ambientes de teste controlados, oMellanox QM9700demonstrou melhorias notáveis ​​de desempenho em relação aos interruptores Infiniband da geração anterior:

Métrica de desempenho Geração anterior QM9700 Melhoria
Latência (mensagem de 1000 bytes) 0,8 μs 0,5 μs 37,5%
Taxa de mensagem (por segundo) 180 milhões 260 milhões 44,4%
Eficiência de energia (GB/S por watt) 8.2 12.5 52,4%
Tamanho máximo do cluster 16.000 nós Mais de 50.000 nós 212,5%

Aplicações e impacto no mundo real

OMellanox QM9700Já está implantado em vários centros de supercomputação em todo o mundo, demonstrando melhorias significativas no desempenho do aplicativo. No Laboratório Nacional de Lawrence Livermore, a implementação do QM9700 em seu principal cluster resultou em uma redução de 42% no tempo-solução para simulações complexas de dinâmica de fluidos. Da mesma forma, um centro de previsão meteorológico europeu relatou uma melhoria de 35% na troca de dados entre nós computacionais, permitindo previsões climáticas mais precisas de tempo quase real.

Valor estratégico para a infraestrutura de HPC

Para organizações que investem em infraestrutura de computação de alto desempenho, o tecido da rede representa um determinante crítico do desempenho geral do sistema. O Mellanox QM9700InfinibandA solução fornece ROI tangível por meio de tempo computacional reduzido, menor consumo de energia e escalabilidade superior para o crescimento futuro. Ao eliminar gargalos de rede, instituições e empresas de pesquisa podem acelerar os ciclos de inovação e enfrentar desafios computacionais cada vez mais complexos que antes eram impraticáveis ​​devido a restrições de rede.

Próximas etapas para equipes de infraestrutura HPC

À medida que os requisitos computacionais continuam a crescer exponencialmente, as soluções de rede herdadas se tornarão cada vez mais inadequadas para as cargas de trabalho modernas do HPC. O Mellanox QM9700 define um novo padrão paraRede de HPCdesempenho e eficiência. As equipes de infraestrutura que avaliam as implantações de supercomputação de próxima geração devem considerar as vantagens comprovadas do QM9700Infinibandarquitetura.