Réseaux haute performance pour la recherche universitaire: scénarios d'application pour ConnectX-7

Contexte: La nouvelle ère de la recherche académique à forte intensité de données

Le paysage derecherche académiqueLes disciplines allant de la génomique et de la physique des particules à la science du climat et à l'intelligence artificielle sont désormais fondamentalement basées sur les données.Le HPCLes clusters (High Performance Computing), qui constituent l'épine dorsale de cette recherche, ne sont plus seulement des échecs informatiques bruts;Il s'agit de déplacer et de traiter de vastes ensembles de données à des vitesses sans précédent.Le réseau est devenu le système nerveux central essentiel, et ses performances dictent directement le temps de découverte et l'efficacité de la recherche.

Le défi: les goulots d'étranglement du réseau qui étouffent l'innovation

Les établissements de recherche sont confrontés à des goulets d'étranglement techniques importants qui peuvent retarder les projets critiques et augmenter les coûts:

• Les goulots d'étranglement en matière de formation en IA:L'entraînement distribué sur des centaines de GPU est entravé par la synchronisation lente du poids, laissant des accélérateurs coûteux inactifs et gaspillant des cycles de calcul.
• Simulations sensibles à la latenceLes simulations numériques à grande échelle en dynamique des fluides ou en modélisation moléculaire nécessitent des millions de messages transmis entre les nœuds.
• L'acquisition et le débit de données:Des instruments comme les microscopes cryo-électroniques et les réseaux satellites génèrent des téraoctets de données par heure.entraînant une éventuelle perte de données ou des goulets d'étranglement de stockage.
• Le multi-locataire et la sécurité:Les grappes de recherche partagées nécessitent des environnements sécurisés et isolés pour différents groupes de recherche sans sacrifier les performances du réseau.

Ces défis nécessitent une solution de réseautage non seulement plus rapide, mais aussi plus intelligente.

La solution est la technologie Mellanox ConnectX-7 SmartNIC

NVIDIA estMellanox ConnectX-7 est utiliséLes adaptateurs Ethernet et NDR InfiniBand de 400 Gbps sont spécialement conçus pour surmonter ces obstacles de recherche.plateforme informatique intelligente.

Les principaux avantages technologiques pour le calcul à haute précision et la recherche:

• Largeur de bande ultra-haute:Le débit de 400 Gb/s par port garantit que les données provenant des instruments et des systèmes de stockage les plus exigeants circulent sans entrave.
• Décharges basées sur le matériel:LeMellanox ConnectX-7 est utilisédécharge des fonctions critiques comme les collectifs MPI (Message Passing Interface), NVMe sur Fabrics (NVMe-oF) et le chiffrement (IPsec / TLS) du processeur hôte.Cela libère de précieux cœurs de serveur pour se concentrer à 100% sur l'application de recherche elle-même.
• Interconnexions évolutives:La prise en charge transparente des tissus Ethernet haute performance et InfiniBand ultra-faible latence permet aux institutions de choisir le tissu optimal pour leurLe HPCet les charges de travail de l'IA.
• Programmabilité avancée:Les cœurs ARM intégrés offrent la flexibilité nécessaire pour personnaliser les pipelines de traitement des données et mettre en œuvre de nouveaux protocoles directement sur le NIC, ce qui rend l'infrastructure à l'épreuve du futur.

Résultats quantifiables: amélioration des performances, de la latence et de l'efficacité

Le déploiement de laMellanox ConnectX-7 est utilisédans un environnement informatique de recherche, offre des avantages immédiats et mesurables, ayant une incidence directe sur les résultats de la recherche et les coûts d'exploitation.

Tableau: Exemples de mesures de performance observées dans un environnement de groupe de recherche après mise à niveau vers des adaptateurs ConnectX-7.

Conclusion: accélérer le rythme des découvertes

Pour les établissements de recherche, l'investissement dans une infrastructure réseau de pointe n'est plus facultatif; il s'agit d'un impératif stratégique pour rester compétitifs.Mellanox ConnectX-7 est utiliséIl s'agit d'un outil essentiel pour la prochaine décennie de découvertes scientifiques, permettant aux chercheurs de s'attaquer à des problèmes jusque-là considérés comme insolubles.il maximise le retour sur investissement pour les ressources de calcul et de stockage coûteuses, accélère le temps de découverte et favorise un environnement collaboratif et riche en données pourrecherche académique.