Soluzioni per schede di rete NVIDIA: Architettura RDMA e RoCE per l'ottimizzazione della trasmissione a bassa latenza
October 15, 2025
Negli ambienti di calcolo odierni ad alta intensità di dati, i protocolli di rete tradizionali creano colli di bottiglia significativi per le applicazioni ad alte prestazioni. Le soluzioni per schede di rete NVIDIA con le tecnologie RDMA e RoCE offrono miglioramenti delle prestazioni rivoluzionari per i moderni data center e i carichi di lavoro di intelligenza artificiale.
Man mano che le organizzazioni implementano modelli di intelligenza artificiale e carichi di lavoro di analisi dei dati sempre più complessi, gli stack di rete TCP/IP convenzionali introducono un overhead sostanziale che limita le prestazioni delle applicazioni. Le limitazioni principali includono:
- Overhead della CPU dall'elaborazione del protocollo di rete
- Vincoli di larghezza di banda della memoria durante i trasferimenti di dati
- Ritardi delle applicazioni dovuti alla latenza dello stack di rete
- Limitazioni di scalabilità nelle implementazioni su larga scala
L'accesso diretto alla memoria remota (RDMA) consente il trasferimento diretto dei dati da memoria a memoria tra sistemi senza coinvolgere il sistema operativo o i processori. L'implementazione di RDMA di NVIDIA offre:
- Trasferimenti di dati a copia zero che eliminano le copie del buffer
- Kernel bypass per una ridotta utilizzazione della CPU
- Comunicazione a bassissima latenza tra le applicazioni
- Elevate capacità di elaborazione della velocità dei messaggi
RoCE estende i vantaggi di RDMA alle reti Ethernet standard, rendendo l'alta velocità di rete accessibile senza infrastrutture specializzate. L'implementazione RoCE di NVIDIA include:
- RoCE v2 per il routing attraverso le reti di livello 3
- Meccanismi avanzati di controllo della congestione
- Prioritizzazione della qualità del servizio (QoS)
- Integrazione perfetta con l'infrastruttura Ethernet esistente
Le schede di rete NVIDIA con RDMA e RoCE dimostrano significativi miglioramenti delle prestazioni in diversi casi d'uso:
| Scenario applicativo | Ethernet tradizionale | NVIDIA RDMA/RoCE | Miglioramento |
|---|---|---|---|
| Comunicazione di addestramento AI | 85-120 microsecondi | 1,2-1,8 microsecondi | ~98% di riduzione |
| Latenza di accesso allo storage | 45-65 microsecondi | 0,8-1,5 microsecondi | ~97% di riduzione |
| Utilizzo della CPU | 25-40% per porta | 1-3% per porta | ~90% di riduzione |
La soluzione di rete NVIDIA combina componenti hardware e software per offrire prestazioni ottimali:
- Schede di rete serie ConnectX con offload hardware
- DPU BlueField per l'elaborazione e la sicurezza integrate
- Driver e SDK NVIDIA per l'integrazione delle applicazioni
- Strumenti di gestione per l'implementazione e il monitoraggio
L'implementazione di successo delle soluzioni NVIDIA RDMA e RoCE richiede un'attenta pianificazione:
- Infrastruttura di rete che supporta DCB e PFC
- Configurazione QoS corretta per Ethernet senza perdita di dati
- Ottimizzazione delle applicazioni per la semantica RDMA
- Procedure complete di test e convalida
Le soluzioni per schede di rete NVIDIA con le tecnologie RDMA e RoCE rappresentano le fondamenta per l'infrastruttura di rete ad alte prestazioni di nuova generazione. Queste tecnologie consentono alle organizzazioni di superare le limitazioni di rete tradizionali e sbloccare l'intero potenziale dei propri investimenti informatici.Scopri di più sull'implementazione di queste soluzioni nel tuo ambiente.