고성능 컴퓨팅 네트워크 솔루션: 인피니밴드 슈퍼컴퓨팅 성능의 돌파구
September 17, 2025
소개:과학 연구, 인공지능, 복잡한 시뮬레이션에서 컴퓨터 전력에 대한 만족할 수 없는 수요는 고성능 컴퓨팅 (HPC) 의 한계를 밀어내고 있습니다.슈퍼컴퓨터가 페타플로프에서 엑사플로프로 진화하면서, 중요한 병목이 나타났습니다: 상호 연결.전통적인 네트워크 조직은 현대 병렬 컴퓨팅의 거대한 데이터 처리량과 극히 낮은 지연 시간 요구 사항에 맞추기 위해 고군분투하고 있습니다여기가 바로멜라녹스 인피니밴드기술에 대한 도전으로, 기초적인슈퍼컴퓨터 네트워크수천 개의 컴퓨팅 노드가 하나의 강력한 시스템으로 협동하여 작동할 수 있도록 하는 실제적인 성능의 돌파구를 가능하게 합니다.
경관HPC작업 부하는 더 이상 순수한 부동 소수점 계산에 관한 것이 아니라 점점 더 데이터 중심이 되고 있습니다.대용량 데이터 세트를 포함하고 클러스터의 노드들 간의 빠른 통신을 요구합니다.기후 모델을 시뮬레이션하거나, 유전체 염기서열을 해독하거나, 대규모 인공지능 모델을 훈련하는 것이든, 이러한 애플리케이션은 네트워크 성능에 의해 심각하게 제한됩니다.주요 과제는:
- I/O 병목:저장소, 컴퓨팅 노드 및 GPU 사이의 비효율적인 데이터 이동은 고가의 프로세서를 비활성화하여 컴퓨팅 주기를 낭비하고 해결 시간을 증가시킬 수 있습니다.
- 통신 지연:애플리케이션이 수십만 개의 코어까지 확장됨에 따라, 메시지 전달 인터페이스 (MPI) 통신의 마이크로초 지연도 전체 애플리케이션 성능을 기하급수적으로 저하시킬 수 있습니다.
- 확장성 제한:전통적인 이더넷 네트워크는 극심한 규모에서 혼잡과 복잡성 문제로 직면하며 대규모 배포에서 예측 가능한 성능을 유지하는 것이 어렵습니다.
- 전력 및 비용 효율성:비효율적인 네트워크로 엑사스케일 시스템을 구축하는 것은 경제적으로나 환경적으로 지속가능하지 않으며, 데이터 이동만으로도 엄청난 전력을 필요로 합니다.
이러한 도전은 새로운 패러다임을 요구합니다.슈퍼컴퓨터 네트워크, 초고층 컴퓨팅의 요구에 맞게 처음부터 설계된 것입니다.
멜라녹스 인피니밴드전통적인 네트워크의 한계를 극복하기 위해 특별히 설계된 종합적인 끝에서 끝까지의 솔루션을 제공합니다. 그것은 단순히 더 빠른 상호 연결이 아닙니다.그것은 현대와 원활하게 통합되는 더 똑똑한 직물입니다HPC이 해결책은 몇 가지 주요 기술 혁신을 포함합니다.
이것은 CPU에서 스위치 네트워크로 집단 작업 (예를 들어, 감축, 방송) 을 오프로드하는 혁명적인 접근법입니다. 네트워크 조직 내부에서 데이터 집합을 수행함으로써,SHARP는 네트워크를 통과하는 데이터의 양과 컴퓨팅 노드에서 필요한 작업의 수를 크게 줄입니다., MPI 작업을 가속화하고 컴퓨팅에 CPU 자원을 자유롭게합니다.
멜라노크스 인피니밴드는 500나노초 이하의 끝에서 끝까지의 지연 속도를 제공하고 200Gb/s, 400Gb/s 이상의 대역폭 속도를 제공합니다.CPU와 GPU가 최대 사용량으로 작동하도록 허용합니다..
인피니밴드 패브릭은 차단되지 않는 패트 트리 토폴로지로 설계되어 성능 저하 없이 수만 개의 노드까지 원활하게 확장할 수 있습니다.적응성 있는 라우팅 및 혼잡 제어 메커니즘은 무거운 부하에서도 효율적인 데이터 흐름을 보장합니다., 예측 가능한 성능을 유지합니다.
인피니밴드는 GPU가 CPU와 호스트 메모리를 우회하여 네트워크를 통해 데이터를 직접 전송할 수 있도록 하는 GPUDirect® 기술을 지원합니다. 이는 AI 및 ML 워크로드에 매우 중요합니다.NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 지원은 로컬 속도에서 원격 스토리지 액세스를 제공합니다, I/O 병목을 해결합니다.
의 시행멜라녹스 인피니밴드주요 성과 측정 기준에서 극적이고 측정 가능한 개선이 이루어집니다.HPC이러한 결과는 세계 최고의 슈퍼 컴퓨팅 센터에서 지속적으로 입증됩니다.
| 메트릭 | 전통적인 이더넷 패브릭 | 멜라녹스 인피니밴드 직물 | 개선 |
|---|---|---|---|
| 애플리케이션 레이텐시 (MPI) | 10~20 마이크로초 | < 1 마이크로초 | > 10배 감소 |
| 데이터 처리량 | 100Gb/s | 400~600Gb/s | 4-6배 증가 |
| 시스템 효율성 (사용) | 60~70% | > 90% | ~30% 증가 |
| 네트워크용 CPU 오버헤드 | 높은 (20-30% 코어) | 매우 낮은 (< 5% 핵) | ~80% 감소 |
| 전체 소유비용 (TCO) | 더 높은 (전력, 공간, CPU) | 상당히 낮습니다. | 최대 40% 감소 |
엑사스케일 컴퓨팅과 그 너머의 여행은 근본적으로 네트워크의 도전입니다.멜라녹스 인피니밴드이 여행을 가능하게 해주는 필수적인 조직으로 입증되었습니다.이는 연구자와 엔지니어들이 인프라의 한계로 인해 방해받지 않고 핵심 임무인 혁신에 집중할 수 있도록 합니다.인공지능, 시뮬레이션, 데이터 분석이 계속 융합됨에 따라슈퍼컴퓨터 네트워크기술 발전의 중심이 될 것입니다.
어떻게멜라녹스 인피니밴드이 해결책은 여러분의HPC우리의 건축 전문가들은 여러분의 가장 까다로운 컴퓨팅 요구사항을 충족시킬 수 있는 직물을 설계하는데 도움을 줄 준비가 되어 있습니다.더 많은 정보를 얻기 위해 공식 홈페이지를 방문하세요주요 연구 기관의 상세한 기술 백과서와 사례 연구를 다운로드 할 수 있습니다.