Yüksek Başarımlı Hesaplama (HPC) Ağı Karşılaştırması: InfiniBand vs. Ethernet

Tarih:12 Kasım 2023

Eksascale hesaplama ve karmaşık AI iş yüklerinin acımasızca takip edilmesi, yüksek performanslı hesaplama (HPC) altyapısını sınırlarına kadar itmiştir.Bu evrimin merkezinde kritik bir mimari kararı var.: birbirine bağlanan kumaşın seçimi.InfiniBand vs Ethernetverimli tasarım için temelHPC ağlarıNVIDIA'nın satın alımı ileMellanox, yüksek performanslı bağlantılarda lider olan bu rekabet, inovasyonu ve kurumsal ve araştırma müşterileri için ikna edici veri tabanlı karşılaştırmalar yönlendirerek yoğunlaştı.

Çiğ performans, birincil farklılaştırıcıdır. Düşük gecikme ve yüksek verimlilikli veri merkezi ortamları için özel olarak tasarlanmış olan InfiniBand, önemli bir avantaj sağlar.

• Gecikme:InfiniBand, sıkı bir şekilde eşleştirilmiş simülasyonlarda MPI (Message Passing Interface) iletişimi için kritik olan 600 nanosaniye altındaki uçtan sona gecikme süresi sağlar.hatta RoCE ile (RDMA over Converged Ethernet), tipik olarak mikrosaniye aralığında (> 1.2 μs) çalışır ve paralel iş yüklerinde sıkıntılar yaratır.
• Devamı:Her iki teknoloji de 200G ve 400G çözümleri sunarken, InfiniBand'in tıkanıklık kontrolü ve uyarlanabilir yönlendirmesi daha tutarlı ve verimli bant genişliği kullanımı sağlar.Uygulama performansını en üst düzeye çıkarmak.

İklim modellemesi veya genomik dizimi gibi çözüme kadar zamanın çok önemli olduğu uygulamalar için, bu performans boşluğu doğrudan araştırma hızlandırmasına dönüşür.

Temel ölçümlerin ötesinde, InfiniBand'in mimarisi, Ethernet'in eşleştirmek için mücadele ettiği paradigma değiştiren özellikleri tanıtır.

• SHARP (ölçülebilir hiyerarşik toplama ve azaltma protokolü):Bu çığır açan özellikMellanoxInfiniBand anahtarları, ağ dokusu içinde aritmetik işlemler (MPI azaltmaları gibi) gerçekleştirir ve bu görevi CPU'dan boşaltır. Bu, toplu işlemleri %50'ye kadar hızlandırabilir,Standart Ethernet'te mevcut olmayan bir özellik.
• Yerel tıkanıklık kontrolü:InfiniBand'in yerleşik uyarlanabilir yönlendirmesi, sıcak noktalardan kaçınmak için trafiği dinamik olarak yönetir.Daha az verimli olabilir ve karmaşık ayarlama gerektirir.

Genel amaçlı veri merkezlerinde Ethernet'in egemenliği, aşinalık ve ekosistem üzerine kurulu ikna edici bir dava sunar.

• Ubiquity and Skillset: Her yerde ve beceriler:Ethernet, evrensel olarak anlaşılır ve geniş bir ağ mühendisleri havuzu, yönetimi ve sorun giderimi ile aşina.
• Yaklaşım:Tek bir Ethernet dokusu potansiyel olarak depolama, veri ve yönetim trafiğini taşıyabilir ve ağ mimarisini basitleştirebilir.Bu yakınlaşma genellikle performans hassas korumak için karmaşık QoS politikaları gerektirirHPC ağlarıTrafik.
• Maliyet:Tarihsel olarak, Ethernet bileşenleri daha düşük bir fiyat etiketi taşıyordu. the gap has narrowed significantly with the introduction of high-speed Ethernet and the total cost of ownership (TCO) considering performance-per-watt and performance-per-dollar often favors InfiniBand for dedicated HPC clusters.

InfiniBand ve Ethernet arasındaki seçim, hangi evrensel olarak daha iyi olduğu değil, belirli iş yükü için en uygun olanıdır.HPC ağlarıkarmaşık hesaplamalar için en hızlı çözüm zamanının elde edilmesinin birincil hedefi olduğu ortamlardaMellanoxTeknoloji, tartışmasız performans lideri olmaya devam ediyor. Gelişmiş ağ içi bilgi işlem yetenekleri ve üstün verimliliği, araştırma ve yapay zekaya dayalı işletmeler için somut bir ROI sağlıyor.,Ekstrem performansın daha az kritik olduğu karışık iş yükü ortamları veya kümeler için, yüksek hızlı Ethernet tanıdık ve yetenekli bir alternatif sunar.