Comparativo de Redes de Supercomputação: InfiniBand vs. Ethernet

October 12, 2025

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Encontro de redes de computação de alto desempenho: InfiniBand versus Ethernet para HPC moderno

Austin, Texas¢ A paisagem deRede de HPCO debate entre as tecnologias InfiniBand e Ethernet continua a intensificar-se, com importantes implicações para a investigação da IA,Simulação científicaEsta análise examina os diferenciais técnicos críticos naInfiniBand versus EthernetO debate e o seu impacto nas arquiteturas de supercomputação da próxima geração.

A divisão arquitetônica: duas abordagens para redes HPC

A base da supercomputação moderna é uma escolha crítica na tecnologia de interconexão.Rede de HPC, emprega uma arquitetura de tecido sem perdas com recursos nativos de acesso direto à memória remota (RDMA).evoluiu para desafiar o domínio da InfiniBand em ambientes de alto desempenhoAs diferenças fundamentais nas suas filosofias de concepção criam características de desempenho distintas que impactam directamente o desempenho e a escalabilidade das aplicações.

Parâmetros de desempenho: latência, rendimento e escalabilidade

Ao avaliarInfiniBand versus EthernetA tecnologia InfiniBand HDR de última geração, especialmente a partir deMellanox(agora NVIDIA Networking), demonstra vantagens significativas em aplicações sensíveis à latência.O quadro seguinte compara os principais indicadores de desempenho com base em testes independentes e dados de implantação de supercomputadores TOP500:

Métrica de desempenho InfiniBand HDR Ethernet (400GbE) Vantagem
Latência de comutação 90 ns 250 ns 64% inferior (InfiniBand)
Taxa de mensagens 200 milhões de mensagens/s 85 milhões de mensagens/s 135% superior (InfiniBand)
Eficiência MPI (10k nós) 94% 78% 16% superior (InfiniBand)
Eficiência energética (por Gbps) 1.8 W 2.5 W 28% melhor (InfiniBand)
Inovação da Mellanox: impulsionando a liderança da InfiniBand

A liderança tecnológica da InfiniBand naRede de HPCO espaço foi significativamente impulsionado porMellanoxA sua abordagem de ponta a ponta inclui roteamento adaptativo, controlo de congestionamento e capacidades de computação em rede que aceleram ainda mais as operações coletivas.em especial o Protocolo de Agregação e Redução Hierárquica Escalavel (SHARP), demonstrar como a rede inteligente pode descarregar tarefas computacionais da CPU, proporcionando benefícios de desempenho inatingíveis com abordagens Ethernet padrão.

A evolução da Ethernet: fechando a lacuna com melhorias convergentes

A Ethernet fez progressos substanciais na abordagem das suas limitações históricas para HPC.A gestão do tráfego melhorou a sua adequação para cargas de trabalho RDMAO suporte do ecossistema para Ethernet, incluindo uma compatibilidade mais ampla com os fornecedores e ferramentas de gestão familiares,apresenta um argumento convincente para certas implantações em que o desempenho máximo absoluto não é o único fator determinante.

Considerações estratégicas para a infraestrutura HPC

A escolha entre InfiniBand e Ethernet se estende além das métricas de desempenho brutas.A InfiniBand normalmente oferece desempenho superior para aplicações fortemente acopladas como a dinâmica de fluidos computacional, modelagem do tempo, e treinamento de IA onde microsecundos importam.A Ethernet oferece maior flexibilidade para ambientes heterogêneos e infraestrutura convergente que suporta cargas de trabalho de HPC e de empresaO custo total de propriedade, a experiência do pessoal existente e o alinhamento do roteiro a longo prazo devem todos ter em conta esta decisão crítica de infra-estrutura.

Conclusão: Adaptação da tecnologia aos requisitos da carga de trabalho

OInfiniBand versus EthernetDebate emRede de HPCA InfiniBand mantém a liderança de desempenho para as aplicações de supercomputação mais exigentes, enquanto a InfiniBand mantém a liderança de desempenho para as aplicações de supercomputação mais exigentes.A Ethernet continua a evoluir como uma alternativa viável para muitos casos de usoA decisão depende, em última instância, dos requisitos específicos da aplicação, dos limiares de desempenho e dos objectivos estratégicos da infra-estrutura.