Soluzioni per adattatori di rete NVIDIA: Architettura RDMA/RoCE per l'ottimizzazione della trasmissione a bassa latenza

NVIDIA Network Adapter Solutions: Architettura RDMA/RoCE per ottimizzazione della trasmissione a bassa latenza

Nell'era dell'IA e dell'informatica ad alte prestazioni, i protocolli di rete tradizionali creano significativi colli di bottiglia che limitano le prestazioni delle applicazioni.Le soluzioni di adattatore di rete di NVIDIA con tecnologie RDMA e RoCE offrono miglioramenti rivoluzionari nell'efficienza della trasmissione dei dati e nella riduzione della latenza.

La sfida del collo di bottiglia

I moderni data center devono affrontare richieste senza precedenti da parte della formazione dell'IA, dell'inferenza dell'apprendimento automatico e dei carichi di lavoro di elaborazione ad alte prestazioni.La rete TCP/IP convenzionale presenta diversi limiti critici:

• Alta utilizzazione della CPU per l'elaborazione del protocollo
• Ritardo significativo da copie multiple della memoria
• Limita scalabilità nelle implementazioni su larga scala
• Utilizzazione inefficiente delle risorse che incide sulle prestazioni complessive del sistema

Tecnologia RDMA: rivoluzionare il trasferimento dei dati

Remote Direct Memory Access (RDMA) consente la comunicazione diretta di memoria a memoria tra sistemi, ignorando i kernel del sistema operativo e le CPU.

• Trasferimenti di dati a copia zero che eliminano i costi generali del buffer
• Bypass del kernel riducendo l'utilizzo della CPU a meno del 3%
• latenza inferiore a 1,5 microsecondi per la comunicazione intra-rack
• Vero scalabilità lineare per applicazioni distribuite

RoCE: RDMA su Ethernet convergente

RoCE estende i benefici RDMA all'infrastruttura Ethernet standard, rendendo la rete ad alte prestazioni accessibile senza hardware specializzato.

• Supporto RoCE v2 per il routing di rete di livello 3
• Meccanismi avanzati di controllo della congestione
• Controllo del flusso basato sulla priorità (PFC) per Ethernet senza perdite
• Compatibilità TCP (DCTCP) migliorata del Data Center

Confronto delle prestazioni: soluzioni tradizionali contro NVIDIA

Principali scenari di applicazione

Le soluzioni di adattatore di rete NVIDIA offrono prestazioni trasformative in più settori:

• AI e Machine Learning:Formazione distribuita su migliaia di GPU
• Informatica ad alte prestazioni:Simulazioni scientifiche e carichi di lavoro di ricerca
• Centri dati cloud:Accesso allo storage e migrazione delle macchine virtuali
• Servizi finanziari:Trading ad alta frequenza e analisi in tempo reale

Componenti dell'architettura delle soluzioni

La soluzione completa di rete NVIDIA integra molteplici tecnologie:

• Adaptatori della serie ConnectX con motori di scarico hardware
• DPU BlueField per l'elaborazione integrata dei dati
• driver NVIDIA e SDK per l'integrazione di applicazioni senza soluzione di continuità
• Strumenti di gestione e monitoraggio per l'implementazione delle imprese

Attuazione delle migliori pratiche

Il successo di tale impiego richiede un'attenta considerazione di diversi fattori:

• Infrastrutture di rete a supporto del Data Center Bridging (DCB)
• Corretta configurazione QoS per un funzionamento Ethernet senza perdite
• Ottimizzazione delle applicazioni per i modelli di comunicazione RDMA
• Procedure di prova e di convalida complete

Le soluzioni di adattamento di rete di NVIDIA con tecnologie RDMA e RoCE rappresentano la base per l'infrastruttura di rete ad alte prestazioni di prossima generazione.Queste innovazioni consentono alle organizzazioni di superare i tradizionali limiti delle reti e di sfruttare appieno il potenziale dei loro investimenti informatici in AI e applicazioni ad alta intensità di dati.Ulteriori informazioniper l'implementazione di queste soluzioni all'avanguardia nel vostro ambiente.