Jaringan Berkinerja Tinggi untuk Penelitian Akademik: Skenario Aplikasi untuk ConnectX-7

Latar Belakang: Era Baru Penelitian Akademik Data-Intensif

Pemandanganpenelitian akademisDalam hal ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu:HPC(High-Performance Computing) cluster, yang membentuk tulang punggung penelitian ini, tidak lagi hanya tentang flop komputasi mentah;Mereka tentang memindahkan dan memproses set data yang luas pada kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnyaJaringan telah menjadi sistem saraf pusat yang kritis, dan kinerjanya secara langsung menentukan waktu untuk penemuan dan efektivitas penelitian.

Tantangan: Gangguan Jaringan Mencekik Inovasi

Lembaga penelitian menghadapi kemacetan teknis yang signifikan yang dapat menunda proyek-proyek penting dan meningkatkan biaya:

• I/O bottlenecks dalam pelatihan AI:Pelatihan terdistribusi di ratusan GPU terhambat oleh sinkronisasi berat yang lambat, membuat akselerator mahal tidak aktif dan membuang siklus komputasi.
• Simulasi sensitif latensi:Simulasi numerik skala besar dalam dinamika fluida atau pemodelan molekuler membutuhkan jutaan pesan yang diteruskan antara node.
• Akuisisi Data dan Throughput:Instrumen seperti cryo-electron microscopes dan array satelit menghasilkan terabyte data per jam.menyebabkan potensi kehilangan data atau kemacetan penyimpanan.
• Multi-Tenancy dan Keamanan:Kluster penelitian bersama membutuhkan lingkungan yang aman dan terisolasi untuk kelompok penelitian yang berbeda tanpa mengorbankan kinerja jaringan.

Tantangan ini membutuhkan solusi jaringan yang tidak hanya lebih cepat, tetapi lebih cerdas.

Solusinya: Teknologi Mellanox ConnectX-7 SmartNIC

NVIDIAMellanox ConnectX-7Adaptor Ethernet dan NDR InfiniBand 400Gb/s dirancang khusus untuk mengatasi rintangan penelitian ini.platform komputasi cerdas.

Keuntungan Teknologi Utama untuk HPC dan Penelitian:

• Bandwidth yang sangat tinggi:400 Gb/s per throughput port memastikan bahwa data dari instrumen yang paling menuntut dan sistem penyimpanan mengalir tanpa hambatan.
• Pengiriman berbasis perangkat keras:PeraturanMellanox ConnectX-7Menghapus fungsi penting seperti MPI (Message Passing Interface) kolektif, NVMe over Fabrics (NVMe-oF), dan enkripsi (IPsec / TLS) dari CPU host.Ini membebaskan inti server berharga untuk fokus 100% pada aplikasi penelitian itu sendiri.
• Skalable Interconnects:Dukungan mulus untuk baik Ethernet berkinerja tinggi dan ultra-low latency InfiniBand kain memungkinkan lembaga untuk memilih kain yang optimal untuk merekaHPCdan beban kerja AI.
• Kemampuan Pemrograman Lanjutan:Core ARM built-in memberikan fleksibilitas untuk menyesuaikan pipa pemrosesan data dan menerapkan protokol baru secara langsung pada NIC, membuat infrastruktur terjamin masa depan.

Hasil yang Dapat Diukur: Kinerja, Latensi, dan Efisiensi Meningkat

MenerapkanMellanox ConnectX-7dalam lingkungan komputasi penelitian memberikan manfaat langsung dan terukur, secara langsung mempengaruhi hasil penelitian dan biaya operasional.

Tabel: Contoh metrik kinerja yang diamati dalam lingkungan kelompok penelitian setelah upgrade ke adaptor ConnectX-7.

Kesimpulan: Mempercepat Pergambaran

Untuk lembaga penelitian, berinvestasi dalam infrastruktur jaringan mutakhir tidak lagi bersifat opsional; ini adalah imperatif strategis untuk tetap kompetitif.Mellanox ConnectX-7memberikan dasar penting untuk dekade penemuan ilmiah berikutnya, memungkinkan para peneliti untuk mengatasi masalah yang sebelumnya dianggap tidak dapat diselesaikan.Ini memaksimalkan laba atas investasi untuk sumber daya komputasi dan penyimpanan yang mahal, mempercepat waktu untuk penemuan, dan mendorong lingkungan kolaboratif yang kaya data untukpenelitian akademis.