کاربردهای InfiniBand در HPC: مزایای Mellanox QM9700
September 16, 2025
انقلابی در محاسبات با عملکرد بالا: Mellanox QM9700 InfiniBand Switch استاندارد جدیدی را در شبکه های HPC تعیین می کند
سنویلی، کالیفرنیاشرکت Mellanox Technologies، یکی از شرکت های تابعه NVIDIA، سوئیچ سری کوانتومی QM9700 را راه اندازی کرده است که نشان دهنده یک جهش کوانتومی درInfiniBandتکنولوژی برای محیط های محاسباتی با عملکرد بالا. این نسل بعدیشبکه های HPCاین راه حل دارای پهنای باند 400Gb/s در هر پورت و تکنولوژی پیشرفته مسیریابی سازگار است.کاهش تاخیر تا 40٪ در مقایسه با نسل های قبلی در حالی که بهبود بهره وری انرژی تا 50٪ در خوشه های محاسباتی در مقیاس بزرگ.
نیازهای در حال تکامل بار های کاری مدرن HPC
به عنوان شبیه سازی های علمی، آموزش هوش مصنوعی، و حجم کار تجزیه و تحلیل داده ها به طور نمایی در پیچیدگی رشد می کنند،زیرساخت های شبکه های سنتی در حال تبدیل شدن به گلوی عمده در محیط های محاسباتی با عملکرد بالا هستندتحقیقات نشان می دهد که در خوشه های بیش از 10،000 گره، ازدحام شبکه می تواند تا 45٪ از هزینه های محاسباتی را تشکیل دهد.به طور قابل توجهی مانع زمان برای حل پروژه های تحقیقاتی حیاتی در زمینه هایی مانند مدل سازی آب و هوا می شود، تحقیقات داروسازی و فیزیک نجومی.
Mellanox QM9700: مشخصات فنی و نوآوری ها
درملانوکس QM9700نمایانگر اوجInfiniBandتکنولوژی، شامل چندین نوآوری پیشگام:
- پهنای باند بی سابقه ای:پشتیبانی از 400Gb / s در هر پورت با معماری غیر مسدود کننده برای پهنای باند دوقطبی کامل
- مسیر تطبیقی پیشرفته:به طور پویا ترافیک را در اطراف مسیرهای مخرب هدایت می کند و بهره برداری کلی را تا 95٪ بهبود می بخشد
- مقیاس پذیری بهبود یافته:پشتیبانی از دامنه های بسیار بزرگ تک که بیش از 50،000 گره دارند بدون کاهش عملکرد
- محاسبات درون شبکه:فناوری SHARP (پروتکل جمع آوری و کاهش سلسله مراتب مقیاس پذیر) عملیات جمعی را از CPU ها به شبکه منتقل می کند
شاخص های عملکرد: QM9700 در مقایسه با پیشگامان
در محیط های آزمایش کنترل شده،ملانوکس QM9700بهبود قابل توجهی در عملکرد نسبت به سوئیچ های InfiniBand نسل قبلی نشان داده است:
| اندازه گیری عملکرد | نسل قبلی | QM9700 | بهبود |
|---|---|---|---|
| تاخیر (پیام 1000 بایت) | 0.8 μs | 0.5 μs | 37.5 درصد |
| نرخ پیام (در ثانیه) | ۱۸۰ میلیون | 260 میلیون | 44.4 درصد |
| بهره وری انرژی (Gb/s در وات) | 8.2 | 12.5 | 52.4 درصد |
| حداکثر اندازه خوشه | 16،000 گره | 50،000+ گره | 212.5 درصد |
کاربردها و تاثیرات دنیای واقعی
درملانوکس QM9700در حال حاضر در چندین مرکز سوپر کامپیوتری در سراسر جهان مستقر شده است، که نشان دهنده بهبود قابل توجهی در عملکرد برنامه است.اجرای QM9700 در خوشه پرچمدار آنها منجر به کاهش 42٪ در زمان برای حل شبیه سازی های پیچیده پویا شده استبه همین ترتیب، یک مرکز پیش بینی آب و هوا در اروپا گزارش داده است که تبادل داده بین گره های محاسباتی 35٪ بهبود یافته است، که پیش بینی های دقیق آب و هوا در زمان واقعی را امکان پذیر می کند.
ارزش استراتژیک برای زیرساخت های HPC
برای سازمان هایی که در زیرساخت های محاسباتی با عملکرد بالا سرمایه گذاری می کنند، ساختار شبکه یک عامل تعیین کننده کلی عملکرد سیستم است.InfiniBandراه حل ROI ملموس را از طریق کاهش زمان محاسباتی، مصرف انرژی کمتر و مقیاس پذیری برتر برای رشد آینده ارائه می دهد.موسسات تحقیقاتی و شرکت ها می توانند چرخه های نوآوری را تسریع کنند و با چالش های محاسباتی پیچیده تر مواجه شوند که قبلاً به دلیل محدودیت های شبکه ای غیر عملی بودند.
گام های بعدی برای تیم های زیرساخت های HPC
به عنوان نیازهای محاسباتی همچنان به طور نمایی رشد می کنند، راه حل های شبکه قدیمی به طور فزاینده ای برای بار های کاری مدرن HPC ناکافی می شوند.شبکه های HPCعملکرد و بهره وری. تیم های زیرساخت در ارزیابی استفاده از نسل بعدی ابر محاسبات باید مزایای اثبات شده QM9700 را در نظر بگیرندInfiniBandمعماری.