NVIDIA 네트워크 어댑터: 고대역폭, 저지연 적응 및 오프로드를 위한 주요 고려 사항

오늘날의 데이터 집약적인 컴퓨팅 환경에서 네트워크 성능은 중요한 병목 현상이 되었습니다. NVIDIA 네트워크 어댑터는 데이터 센터 네트워킹을 혁신하는 고급 하드웨어 오프로딩 및 고대역폭 기능을 통해 이러한 과제를 해결하도록 설계되었습니다.

기존 네트워크 인터페이스는 특히 AI 훈련, 고성능 컴퓨팅 및 클라우드 인프라에서 현대 애플리케이션의 요구 사항을 따라가기 어렵습니다. NVIDIA의 접근 방식은 몇 가지 주요 기술을 결합하여 탁월한 성능을 제공합니다.

• RDMA(Remote Direct Memory Access): CPU를 거치지 않고 시스템 간의 직접 메모리 액세스를 가능하게 합니다.
• RoCE(RDMA over Converged Ethernet): RDMA 기능을 표준 이더넷 네트워크로 확장합니다.
• 하드웨어 오프로드 엔진: 전용 하드웨어에서 네트워킹 프로토콜을 처리합니다.
• 멀티 큐 아키텍처: 여러 CPU 코어에 네트워크 처리를 분산합니다.

ConnectX 시리즈 및 BlueField DPU를 포함한 NVIDIA 네트워크 어댑터는 고성능 네트워킹 환경에 상당한 이점을 제공합니다. RDMA 및 RoCE 기술의 조합은 기존 TCP/IP 네트워킹에 비해 대기 시간을 최대 70%까지 줄이는 동시에 CPU 사용률을 최대 50%까지 줄입니다.

이 어댑터는 25GbE에서 400GbE까지의 속도를 지원하므로 데이터 집약적인 애플리케이션에 이상적입니다. 하드웨어 오프로드 기능은 기본적인 네트워킹을 넘어 다음을 포함합니다.

• 스토리지 프로토콜 처리(NVMe-oF, iSER)
• IPsec 및 TLS 가속을 포함한 보안 기능
• 소프트웨어 정의 네트워킹을 위한 가상 스위치 오프로딩
• QoS(Quality of Service) 및 트래픽 관리

AI 및 머신 러닝 워크로드에서 NVIDIA 네트워크 카드는 여러 서버에서 효율적인 확장을 가능하게 합니다. 고대역폭 기능은 노드 간 통신 오버헤드를 줄여 모델 훈련 속도를 높입니다. RDMA 기술은 이러한 환경에서 네트워크를 통해 GPU 간 직접 통신을 가능하게 하여 특히 유용합니다.

스토리지 애플리케이션의 경우 고성능 네트워킹과 NVMe-oF 오프로드의 조합은 원격 스토리지 시스템에서 로컬에 가까운 스토리지 성능을 제공합니다. 이를 통해 성능 저하 없이 보다 유연하고 확장 가능한 스토리지 아키텍처를 사용할 수 있습니다.

NVIDIA 네트워크 어댑터의 성공적인 배포에는 신중한 계획이 필요합니다. 네트워크 인프라는 RoCE 구현을 위한 데이터 센터 브리징(DCB)을 포함한 필요한 기능을 지원해야 합니다. 하드웨어의 모든 기능을 활용하려면 Mellanox 드라이버 및 펌웨어의 적절한 구성이 필수적입니다.

환경에 맞는 NVIDIA 네트워크 카드를 평가할 때 다음 요소를 고려하십시오.

• 애플리케이션 대기 시간 요구 사항 및 민감도
• 기존 네트워크 인프라 호환성
• CPU 사용률 목표 및 제약 조건
• 향후 확장성 요구 사항 및 성장 예측

RDMA 및 RoCE 구현을 통한 NVIDIA 네트워크 어댑터의 고급 기능은 고성능 네트워킹 기술의 중요한 발전을 나타냅니다. 대기 시간과 CPU 오버헤드를 줄이면서 대역폭을 늘림으로써 이러한 솔루션은 새로운 수준의 애플리케이션 성능과 데이터 센터 효율성을 가능하게 합니다.

데이터 집약적인 워크로드가 계속 발전함에 따라 최적화된 네트워킹 인프라의 중요성은 더욱 커질 것입니다. NVIDIA의 포괄적인 네트워크 가속 접근 방식은 이러한 어댑터를 최신 데이터 센터 아키텍처의 중요한 구성 요소로 자리매김합니다.