Institution de recherche Solutions réseau HPC: Cas d'utilisation ConnectX-7
October 12, 2025
Modernerecherche académiqueest de plus en plus alimentée par des calculs à forte intensité de données, du séquençage du génome et de la physique des particules à la modélisation climatique et à la formation en IA.Ces charges de travail avancées exigent une infrastructure réseau qui peut suivre le rythme de la croissance exponentielle des données et de la complexité de calcul. LeMellanox ConnectX-7 est utilisésmart NIC représente une solution transformatrice spécialement conçue pour relever les défis uniques des environnements informatiques de recherche, offrant des performances sans précédent pour la prochaine générationLe HPCdéploiements.
Le paysage des découvertes scientifiques a connu une transformation radicale.recherche académiqueLa science moderne est fondamentalement collaborative et basée sur les données.et les réseaux de capteurs massifs génèrent des pétaoctets de données qui doivent être traitéesCe changement de paradigme nécessite une nouvelle approche de la recherche et de l'innovation.Le HPCL'infrastructure, où le réseau devient aussi essentiel que la puissance de calcul pour accélérer les percées scientifiques.
Les établissements de recherche sont confrontés à des obstacles techniques importants qui entravent le progrès scientifique et l'utilisation des ressources:
- Largeur de bande insuffisante pour les charges de travail à forte intensité de données:Des instruments tels que les microscopes à cryo-électrons et les réseaux de télescopes génèrent des ensembles de données massifs qui submergent les réseaux traditionnels 100G, créant des goulots d'étranglement d'analyse.
- La latence MPI élevée a une incidence sur les performances de simulation:Les applications d'interface de transmission de messages (MPI) pour la chimie et la physique computationnelles souffrent de latence réseau, augmentant considérablement le temps de résolution pour les simulations complexes.
- Surcharge du processeur du traitement du protocole réseau:Jusqu'à 30% des cycles de processeur précieux peuvent être consommés par le traitement de la pile réseau, privant les chercheurs de ressources informatiques pour leur travail scientifique réel.
- Défis liés à la multi-location et à la sécurité:Le soutien à divers groupes de recherche sur les infrastructures partagées nécessite un isolement et une sécurité robustes sans compromettre les performances.
LeMellanox ConnectX-7 est utiliséAdapter offre une solution globale à ces défis grâce à son architecture et ses capacités avancées:
Avec une prise en charge de 400GbE et NDR 400G InfiniBand, le ConnectX-7 offre la bande passante nécessaire pour les applications de recherche les plus exigeantes en données tout en maintenant une latence inférieure à 600 nanosecondes,veiller à ce que la communication en réseau ne devienne jamais le facteur limitant des flux de travail informatiques.
L'adaptateur dispose de capacités RDMA améliorées qui optimisent les opérations collectives MPI, réduisant considérablement les frais généraux de synchronisation dans les simulations à grande échelle.Cela se traduit par une meilleure évolutivité pour les applications exécutées sur des milliers de nœuds.
En déchargeant l'ensemble de la pile réseau sur les cœurs de traitement dédiés du NIC, leMellanox ConnectX-7 est utiliséCela inclut le déchargement complet du cryptage TLS/SSL, assurant la sécurité des données sans pénalité de performance.
Des mécanismes d'isolement sophistiqués permettent à plusieurs groupes de recherche de partager en toute sécurité la même infrastructure tout en préservant les garanties de performance et la protection des données,maximiser l'utilisation des ressources et le retour sur investissement.
Les premiers à adopterMellanox ConnectX-7 est utiliséLa technologie dansrecherche académiqueLes environnements ont rapporté des résultats transformateurs à travers de multiples dimensions:
| Domaine de l'application | Pour la métrique | amélioration | Les effets de la recherche |
|---|---|---|---|
| Chimie par calcul | La latence MPI | Réduction de 45% | Simulations de dynamique moléculaire plus rapides |
| Recherche en génomique | Taux de transfert de données | 3.8x augmentation | Pompinières d'analyse du génome accélérée |
| Formation à l'IA | Disponibilité du processeur | 28% de plus de noyaux | Des modèles plus grands, des cycles de formation plus rapides |
| Modélisation du climat | Temps d'exécution de la simulation | Réduction de 32% | Des modèles plus complexes, des résultats plus rapides |
| Coût total de l'exploitation institutionnel | Puissance par Gbps | Réduction de 60% | Moins de coûts d'exploitation, plus de durabilité |
LeMellanox ConnectX-7 est utiliséIl s'agit d'une technologie stratégique permettant d'améliorer larecherche académiqueEn s'attaquant aux goulots d'étranglement critiques du réseau, il permet aux institutions de recherche de maximiser leurs investissements informatiques, d'accélérer le temps de découverte,et de répondre à des questions scientifiques de plus en plus complexesPour les directeurs de l'informatique de recherche et les directeurs informatiques, l'adoption de la technologie ConnectX-7 est un investissement dans les gains immédiats de performance et la capacité de recherche à long terme.