Comparaison des réseaux de supercalcul : InfiniBand vs. Ethernet

October 12, 2025

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Confrontation des réseaux informatiques haute performance: InfiniBand contre Ethernet pour le HPC moderne

À Austin, au Texas.Le paysage deRéseaux HPCLe débat entre les technologies InfiniBand et Ethernet continue de s'intensifier, avec des implications majeures pour la recherche sur l'IA,simulation scientifiqueCette analyse examine les différenciateurs techniques essentiels dans le domaine de laInfiniBand contre EthernetLe débat et leur incidence sur les architectures de supercalculation de nouvelle génération.

Le fossé architectural: deux approches du réseautage HPC

La base de l'informatique moderne repose sur un choix essentiel en matière de technologie d'interconnexion.Réseaux HPC, utilise une architecture de tissu sans perte avec des capacités natives d'accès direct à la mémoire distante (RDMA). Ethernet, en particulier avec des améliorations du protocole RoCEv2 (RDMA sur Ethernet convergé),a évolué pour défier la domination d'InfiniBand dans les environnements haute performanceLes différences fondamentales dans leurs philosophies de conception créent des caractéristiques de performance distinctes qui ont un impact direct sur les performances et l'évolutivité des applications.

Benchmarks de performance: latence, débit et évolutivité

Lors de l'évaluationInfiniBand contre EthernetPour les déploiements à grande échelle, les métriques quantifiables racontent une histoire convaincante.Méthode de traitement(maintenant NVIDIA Networking), présente des avantages importants dans les applications sensibles à la latence.Le tableau suivant compare les principaux indicateurs de performance basés sur des tests indépendants et les données de déploiement des supercalculateurs TOP500:

Métrique de performance HDR en bande Infini Ethernet (400 GbE) Avantages
La latence du commutateur 90 ns 250 ns 64% plus bas (InfiniBand)
Taux de diffusion 200 millions de messages par seconde 85 millions de messages par seconde 135% plus élevé (InfiniBand)
Efficacité MPI (10k nœuds) 94% 78% 16% plus élevé (InfiniBand)
Efficacité énergétique (par Gbps) 1.8 W 2.5 W 28% de meilleure qualité (InfiniBand)
L'innovation de Mellanox: le moteur du leadership InfiniBand

Le leadership technologique d'InfiniBandRéseaux HPCl'espace a été considérablementMéthode de traitementLeur approche de bout en bout comprend le routage adaptatif, le contrôle de la congestion et les capacités informatiques en réseau qui accélèrent encore les opérations collectives.en particulier le protocole d'agrégation et de réduction hiérarchique évolutive (SHARP), démontrer comment les réseaux intelligents peuvent décharger les tâches de calcul du processeur, offrant des avantages de performance inaccessibles avec les approches Ethernet standard.

L'évolution de l'Ethernet: combler le fossé avec des améliorations convergentes

Ethernet a réalisé des progrès substantiels dans la lutte contre ses limites historiques pour le calcul haute performance.La gestion du trafic a amélioré sa capacité à gérer les charges de travail RDMA.- le support de l'écosystème pour Ethernet, y compris une compatibilité plus large avec les fournisseurs et des outils de gestion familiers,représente un argument convaincant pour certains déploiements où les performances maximales absolues ne sont pas le seul facteur déterminant.

Considérations stratégiques pour l'infrastructure HPC

Le choix entre InfiniBand et Ethernet dépasse les mesures de performance brutes.InfiniBand offre généralement des performances supérieures pour des applications étroitement couplées comme la dynamique des fluides de calcul, la modélisation météorologique, et l'entraînement de l'IA où les microsecondes comptent.Ethernet offre une plus grande souplesse pour les environnements hétérogènes et les infrastructures convergentes prenant en charge à la fois les charges de travail HPC et d'entrepriseLe coût total de la propriété, l'expertise du personnel existant et l'alignement à long terme de la feuille de route doivent tous être pris en compte dans cette décision d'infrastructure critique.

Conclusion: Adaptation de la technologie aux exigences en matière de charge de travail

LeInfiniBand contre EthernetLe débatRéseaux HPCLa technologie InfiniBand, qui a été développée pour les applications les plus exigeantes de l'informatique, a été développée pour les applications les plus exigeantes.Ethernet continue d'évoluer comme une alternative viable pour de nombreux cas d'utilisationLa décision dépend en fin de compte des exigences spécifiques de l'application, des seuils de performance et des objectifs stratégiques en matière d'infrastructure.