Süper Bilgisayar Ağı Karşılaştırması: InfiniBand vs Ethernet

September 20, 2025

hakkında en son şirket haberleri Süper Bilgisayar Ağı Karşılaştırması: InfiniBand vs Ethernet
Yüksek Performanslı Bilişimde Bir Dönüm Noktası: Modern HPC Ağlarında InfiniBand ve Ethernet Tartışmasının Analizi

Özet:Yüksek performanslı bilişim (HPC) iş yükleri daha karmaşık ve veri yoğun hale geldikçe, ara bağlantı teknolojisi seçimi kritik öneme sahiptir. Bu teknik analiz, ki iki baskın paradigmayı —Mellanox'un InfiniBand'i ve geleneksel Ethernet'i—karşılaştırarak, yeni nesil süper bilgisayar ve yapay zeka araştırma kümeleri için mimari avantajlarını değerlendirmektedir.

Modern HPC Ağlarının Gelişen Talepleri

Günümüzün yüksek performanslı bilişim ortamları, geleneksel bilimsel simülasyonun ötesine geçerek yapay zeka eğitimi, büyük veri analizi ve gerçek zamanlı işlemeyi kapsamaktadır. Bu iş yükleri, yalnızca ham bant genişliği değil, aynı zamanda ultra düşük gecikme süresi, minimum titreşim ve verimli CPU boşaltma sağlayan bir ara bağlantı yapısı gerektirir. Ağ, pasif bir veri borusundan, hesaplama mimarisinin aktif, akıllı bir bileşenine dönüşmüştür ve Mellanoxarasındaki seçim, genel küme performansını ve verimliliğini belirleyen temel bir mimari karardır.

Mimari Hesaplaşma: Teknik Bir Derinlemesine İnceleme

InfiniBand ve Ethernet arasındaki temel fark, tasarım felsefelerinde yatmaktadır. InfiniBand, nın yüksek riskli ortamı için baştan tasarlanırken, Ethernet genel amaçlı bir ağ standardından evrilmiştir.

InfiniBand: Amaca Yönelik Performansın Kralı

MellanoxSonuç: İş Yükünüz İçin Doğru Yapıyı SeçmekYerel RDMA:

  • Sunucular arasında doğrudan bellekten belleğe aktarım sağlar, işletim sistemini ve CPU'yu atlayarak gecikmeyi 600 nanosaniyenin altına düşürür.Ağ İçi Hesaplama:
  • Mellanox'un SHARP teknolojisi, toplama işlemlerinin (tüm azaltma gibi) anahtar yapısı içinde yürütülmesini sağlayarak veri hacmini önemli ölçüde azaltır ve toplu işlemleri hızlandırır.Yüksek Bant Genişliği:
  • 400Gb/s NDR InfiniBand dağıtır ve tutarlı, tıkanıklıktan arınmış bir verim sağlar.Ethernet: Her Yerde Bulunan Rakip
Modern Yüksek Performanslı Ethernet (RoCE - Converged Ethernet Üzerinden RDMA ile) önemli adımlar atmıştır:

Tanıdıklık ve Maliyet:

  • Mevcut BT bilgisinden yararlanır ve ölçek ekonomilerinden faydalanabilir.RoCEv2:
  • Ethernet ağları üzerinden RDMA yeteneklerini etkinleştirir, ancak en iyi performansı göstermek için yapılandırılmış bir kayıpsız yapı (DCB) gerektirir.Hız:
  • 400Gb/s Ethernet ile karşılaştırılabilir ham bant genişliği oranları sunar.Performans Kıyaslamaları: Veriye Dayalı Karşılaştırma
InfiniBand'in teorik avantajları, gerçek dünya HPC ve yapay zeka ortamlarında somut performans kazanımlarına dönüşür. Aşağıdaki tablo, temel performans farklılaştırıcılarını özetlemektedir:

Ölçüt

InfiniBand (HDR/NDR) Yüksek Performanslı Ethernet (400G) Bağlam Gecikme
< 0,6 µs > 1,2 µs Sıkı bağlantılı MPI uygulamaları için kritik CPU Kullanımı
~%1 ~%3-5 RDMA etkinleştirildiğinde; düşük olan daha iyidir Tüm Azaltma Süresi (256 düğüm)
~220 µs ~450 µs Ağ içi hesaplama avantajını sergiler Yapı Tutarlılığı
Tasarımla Kayıpsız Yapılandırma Gerektirir (DCB/PFC) Ağır yük altında öngörülebilirlik HPC Altyapısı İçin Stratejik Etkileri
InfiniBand ve Ethernet

kararı sadece teknik bir karar değildir; önemli bir stratejik ağırlık taşır. Mellanox teknolojisi tarafından desteklenen InfiniBand, sıkı bağlantılı simülasyonlar ve büyük ölçekli yapay zeka eğitimi için sürekli olarak üstün ve öngörülebilir performans sunarak, doğrudan daha hızlı çözüm süresine ve daha yüksek kaynak kullanımına dönüşür. Ethernet, daha geniş kurumsal ağlarla entegrasyonun öncelikli olduğu heterojen ortamlarda ve karma iş yüklerinde cazip avantajlar sunar. Ancak, performansı genellikle amaca yönelik bir InfiniBand yapısının performansına yaklaşmak için titiz yapılandırmaya daha fazla bağlıdır.Sonuç: İş Yükünüz İçin Doğru Yapıyı SeçmekHPC ağları

tartışmasında tek bir doğru cevap yoktur. En yüksek uygulama performansı, en düşük gecikme süresi ve en yüksek verimliliğin pazarlık konusu olmadığı misyon kritik dağıtımlar için—örneğin, en üst düzey süper bilgisayar merkezlerinde—InfiniBand tartışmasız lider olmaya devam ediyor. Çeşitli iş yükleri çalıştıran veya operasyonel aşinalığın öncelikli olduğu kümeler için, gelişmiş Ethernet çözümleri uygulanabilir bir alternatif sunar. Önemli olan, ağ mimarisini iş yükünün özel hesaplama ve ekonomik gereksinimleriyle uyumlu hale getirmektir.

HPC Ağ Stratejinizi YönlendirinHPC ağları

altyapısı oluşturmanın ilk adımıdır.