Εφαρμογές της InfiniBand στην HPC: Πλεονεκτήματα της Mellanox QM9700
September 16, 2025
Επαναστατική υπολογιστική υψηλών επιδόσεων: Mellanox QM9700 InfiniBand Switch θέτει νέο πρότυπο σε δίκτυα HPC
Σάνυβέιλ, Καλιφόρνια.Η Mellanox Technologies, θυγατρική της NVIDIA, κυκλοφόρησε τον κβαντικό κυκλικό διακόπτη QM9700, που αντιπροσωπεύει ένα κβαντικό άλμα στην τεχνολογία.InfiniBandΑυτή η νέα γενιά υπολογιστών είναι η πρώτη γενιά τεχνολογίας για υψηλής απόδοσης υπολογιστικά περιβάλλοντα.Δίκτυα HPCη λύση παρέχει πρωτοφανές εύρος ζώνης 400Gb/s ανά θύρα και προηγμένη τεχνολογία προσαρμοστικής δρομολόγησης,μείωση της καθυστέρησης έως και κατά 40% σε σύγκριση με προηγούμενες γενιές, βελτιώνοντας παράλληλα την ενεργειακή απόδοση κατά 50% σε μεγάλες υπολογιστικές συστάδες.
Οι εξελισσόμενες απαιτήσεις των σύγχρονων φόρτων εργασίας HPC
Καθώς οι επιστημονικές προσομοιώσεις, η εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης, και τα φορτία εργασίας ανάλυσης δεδομένων αυξάνονται εκθετικά σε πολυπλοκότητα,Οι παραδοσιακές υποδομές δικτύωσης γίνονται το κύριο εμπόδιο σε περιβάλλοντα υπολογιστών υψηλών επιδόσεωνΗ έρευνα δείχνει ότι σε ομάδες που υπερβαίνουν τους 10.000 κόμβους, η συμφόρηση του δικτύου μπορεί να αντιπροσωπεύει έως και το 45% του υπολογιστικού επιπλέον κόστους.σημαντική παρεμπόδιση του χρόνου λύσης για κρίσιμα ερευνητικά έργα σε τομείς όπως η μοντελοποίηση του κλίματος, φαρμακευτική έρευνα, και αστροφυσική.
Mellanox QM9700: Τεχνικές προδιαγραφές και καινοτομίες
ΗMellanox QM9700αντιπροσωπεύει το αποκορύφωμα τηςInfiniBandτεχνολογία, η οποία περιλαμβάνει διάφορες πρωτοποριακές καινοτομίες:
- Απαράμιλλο εύρος ζώνης:Υποστηρίζει 400Gb/s ανά θύρα με μη αποκλειστική αρχιτεκτονική για πλήρες διμερές εύρος ζώνης
- Προχωρημένη προσαρμοστική δρομολόγηση:Δυναμικά κατευθύνει την κυκλοφορία γύρω από συμφόρηση διαδρομών, βελτιώνοντας τη συνολική αξιοποίηση έως και 95%
- Βελτιωμένη κλιμακωτότητα:Υποστηρίζει υπερμεγάλα ενιαία πεδία άνω των 50.000 κόμβων χωρίς υποβάθμιση της απόδοσης
- Υπολογιστές σε δίκτυο:Η τεχνολογία SHARP (Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol) αποφορτίζει τις συλλογικές εργασίες από τις CPU στο δίκτυο
Κρίσεις απόδοσης: QM9700 έναντι των προκατόχων
Σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα δοκιμών, ηMellanox QM9700έχει επιδείξει αξιοσημείωτες βελτιώσεις απόδοσης σε σχέση με τους διακόπτες InfiniBand προηγούμενης γενιάς:
| Μετρική απόδοσης | Προηγούμενη Γενιά | QM9700 | Βελτίωση |
|---|---|---|---|
| Κλίμακα καθυστέρησης (1000-βαϊτ μήνυμα) | 00,8 μs | 0.5 μs | 370,5% |
| Ποσοστό μηνυμάτων (ανά δευτερόλεπτο) | 180 εκατ. | 260 εκατ. | 440,4% |
| Ενεργειακή απόδοση (Gb/s ανά βατ) | 8.2 | 12.5 | 520,4% |
| Μέγιστο μέγεθος ομάδας | 16, 000 κόμβοι | 50,000+ κόμβοι | 2120,5% |
Πραγματικές εφαρμογές και αντίκτυπος
ΗMellanox QM9700Το Lawrence Livermore National Laboratory, το οποίο είναι το μεγαλύτερο ερευνητικό κέντρο στον κόσμο, έχει ήδη αναπτυχθεί σε πολλά κέντρα υπερυπολογισμών σε όλο τον κόσμο, αποδεικνύοντας σημαντικές βελτιώσεις στην απόδοση των εφαρμογών.Η εφαρμογή του QM9700 στο κορυφαίο τους σύμπλεγμα οδήγησε σε μείωση κατά 42% του χρόνου λύσης για σύνθετες προσομοιώσεις δυναμικής υγρών.Ομοίως, ένα ευρωπαϊκό κέντρο προβλέψεων καιρού ανέφερε βελτίωση κατά 35% στην ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ υπολογιστικών κόμβων, επιτρέποντας ακριβέστερες προβλέψεις καιρού σε σχεδόν πραγματικό χρόνο.
Στρατηγική αξία για την υποδομή HPC
Για τους οργανισμούς που επενδύουν σε υποδομές υπολογιστών υψηλής απόδοσης, ο ιστός δικτύου αντιπροσωπεύει κρίσιμο καθοριστικό στοιχείο της συνολικής απόδοσης του συστήματος.InfiniBandΗ λύση προσφέρει απτή απόδοση από την εργασία μέσω μειωμένου υπολογιστικού χρόνου, χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας και ανώτερης επεκτασιμότητας για μελλοντική ανάπτυξη.Τα ερευνητικά ιδρύματα και οι επιχειρήσεις μπορούν να επιταχύνουν τους κύκλους καινοτομίας και να αντιμετωπίσουν ολοένα και πιο περίπλοκες υπολογιστικές προκλήσεις που ήταν προηγουμένως πρακτικές λόγω περιορισμών δικτύωσης.
Επόμενα βήματα για τις ομάδες υποδομής HPC
Καθώς οι υπολογιστικές απαιτήσεις συνεχίζουν να αυξάνονται εκθετικά, οι παλαιότερες λύσεις δικτύωσης θα γίνουν όλο και πιο ανεπαρκείς για τα σύγχρονα φορτία εργασίας HPC.Δίκτυα HPCΟι ομάδες υποδομής που αξιολογούν τις εφαρμογές υπερυπολογιστών επόμενης γενιάς θα πρέπει να εξετάσουν τα αποδεδειγμένα πλεονεκτήματα του QM9700InfiniBandΑρχιτεκτονική.

