Rete ad alte prestazioni per la ricerca accademica: scenari di applicazione per ConnectX-7

Sfondo: La nuova era della ricerca accademica ad alta intensità di dati

Il paesaggio diricerca accademicaLe discipline dalla genomica e dalla fisica delle particelle alla scienza del clima e all'intelligenza artificiale sono ora fondamentalmente basate sui dati.HPCI cluster (High Performance Computing), che costituiscono la spina dorsale di questa ricerca, non sono più solo flop computazionali grezzi;Si tratta di spostare e elaborare enormi set di dati a velocità senza precedenti.La rete è diventata il sistema nervoso centrale critico, e le sue prestazioni dettano direttamente il tempo di scoperta e l'efficacia della ricerca.

La sfida: collo di bottiglia delle reti che soffocano l'innovazione

Gli istituti di ricerca si trovano ad affrontare notevoli strozzature tecniche che possono ritardare i progetti critici e aumentare i costi:

• Conclusioni di I/O nella formazione dell'IA:L'addestramento distribuito su centinaia di GPU è ostacolato dalla sincronizzazione lenta del peso, lasciando inattivi gli acceleratori costosi e sprecando cicli di calcolo.
• Simulazioni sensibili alla latenza:Simulazioni numeriche su larga scala in dinamica dei fluidi o modellazione molecolare richiedono milioni di messaggi trasmessi tra nodi.
• Acquisizione e trasmissione dei dati:Strumenti come i microscopi criolettonici e le matrici satellitari generano terabyte di dati all'ora.che porta a potenziali perdite di dati o strozzature di memorizzazione.
• Multi-tenancy e sicurezza:I cluster di ricerca condivisi richiedono ambienti sicuri e isolati per diversi gruppi di ricerca senza sacrificare le prestazioni della rete.

Queste sfide richiedono una soluzione di rete non solo più veloce, ma anche più intelligente.

La soluzione: tecnologia Mellanox ConnectX-7 SmartNIC

NVIDIAMellanox ConnectX-7Gli adattatori Ethernet e NDR InfiniBand da 400 Gb/s sono stati progettati appositamente per superare questi ostacoli della ricerca.piattaforma di calcolo intelligente.

Principali vantaggi tecnologici per l'HPC e la ricerca:

• Larghezza di banda ultra elevata:400 Gb/s di throughput per porta garantisce che i dati provenienti dagli strumenti e dai sistemi di archiviazione più esigenti fluiscano senza ostacoli.
• Discariche basate su hardware:IlMellanox ConnectX-7scarica funzioni critiche come i collettivi MPI (Message Passing Interface), NVMe over Fabrics (NVMe-oF) e la crittografia (IPsec / TLS) dalla CPU host.Questo libera preziosi core server per concentrarsi al 100% sull'applicazione di ricerca stessa.
• Interconnessioni scalabili:Il supporto senza soluzione di continuità sia per i tessuti Ethernet ad alte prestazioni che per quelli InfiniBand a latenza ultra-bassa consente agli enti di scegliere il tessuto ottimale per i loro specificiHPCe carichi di lavoro di IA.
• Programmabilità avanzata:I core ARM integrati offrono la flessibilità di personalizzare le condotte di elaborazione dei dati e implementare nuovi protocolli direttamente sul NIC, rendendo l'infrastruttura a prova di futuro.

Risultati quantificabili: miglioramento delle prestazioni, della latenza e dell'efficienza

In particolare, laMellanox ConnectX-7in un ambiente informatico di ricerca offre benefici immediati e misurabili, che hanno un impatto diretto sui risultati della ricerca e sui costi operativi.

Tabella: Esempi di metriche di prestazione osservate in un ambiente di cluster di ricerca dopo l'aggiornamento agli adattatori ConnectX-7.

Conclusione: Accelerare il ritmo delle scoperte

Per gli istituti di ricerca, l'investimento in un'infrastruttura di rete all'avanguardia non è più facoltativo; è un imperativo strategico per rimanere competitivi.Mellanox ConnectX-7Il progetto "Scienze scientifiche e tecnologie dell'informazione" (SCIENCE) si propone di sviluppare una rete di tecnologie per l'informazione e l'informazione, che costituisca la base essenziale per il prossimo decennio di scoperte scientifiche, consentendo ai ricercatori di affrontare problemi precedentemente ritenuti irrisolvibili.massimizza il ritorno sull'investimento per costose risorse di calcolo e di archiviazione, accelera il tempo di scoperta e promuove un ambiente collaborativo ricco di dati perricerca accademica.