NVIDIA Network Adapter Solutions: Kiến trúc RDMA / RoCE cho tối ưu hóa truyền tải độ trễ thấp

Giải pháp Bộ điều hợp Mạng NVIDIA: Kiến trúc RDMA/RoCE để Tối ưu hóa Truyền tải có Độ trễ Thấp

Trong kỷ nguyên AI và điện toán hiệu năng cao, các giao thức mạng truyền thống tạo ra các nút thắt cổ chai đáng kể, hạn chế hiệu năng ứng dụng. Các giải pháp bộ điều hợp mạng của NVIDIA với công nghệ RDMA và RoCE mang đến những cải tiến mang tính cách mạng về hiệu quả truyền dữ liệu và giảm độ trễ.

Thách thức về Nút thắt cổ chai Mạng

Các trung tâm dữ liệu hiện đại phải đối mặt với nhu cầu chưa từng có từ việc huấn luyện AI, suy luận máy học và khối lượng công việc điện toán hiệu năng cao. Mạng TCP/IP thông thường đưa ra một số hạn chế quan trọng:

• Sử dụng CPU cao để xử lý giao thức
• Độ trễ đáng kể từ nhiều bản sao bộ nhớ
• Khả năng mở rộng hạn chế trong các triển khai quy mô lớn
• Sử dụng tài nguyên không hiệu quả ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống tổng thể

Công nghệ RDMA: Cách mạng hóa Truyền dữ liệu

Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa (RDMA) cho phép giao tiếp trực tiếp bộ nhớ-bộ nhớ giữa các hệ thống, bỏ qua nhân hệ điều hành và CPU. Việc triển khai RDMA của NVIDIA mang lại:

• Truyền dữ liệu không sao chép loại bỏ chi phí bộ đệm
• Bỏ qua nhân làm giảm mức sử dụng CPU xuống dưới 3%
• Độ trễ dưới 1,5 micro giây để giao tiếp trong giá đỡ
• Khả năng mở rộng tuyến tính thực sự cho các ứng dụng phân tán

RoCE: RDMA qua Ethernet hội tụ

RoCE mở rộng các lợi ích của RDMA cho cơ sở hạ tầng Ethernet tiêu chuẩn, giúp mạng hiệu năng cao có thể truy cập được mà không cần phần cứng chuyên dụng. Việc triển khai RoCE của NVIDIA có các tính năng:

• Hỗ trợ RoCE v2 để định tuyến mạng Lớp 3
• Các cơ chế kiểm soát tắc nghẽn nâng cao
• Kiểm soát luồng dựa trên ưu tiên (PFC) cho Ethernet không mất dữ liệu
• Khả năng tương thích TCP Trung tâm dữ liệu (DCTCP) nâng cao

So sánh hiệu suất: Truyền thống so với Giải pháp NVIDIA

Các tình huống ứng dụng chính

Các giải pháp bộ điều hợp mạng NVIDIA mang lại hiệu suất biến đổi trên nhiều lĩnh vực:

• AI và Học máy:Huấn luyện phân tán trên hàng nghìn GPU
• Điện toán hiệu năng cao:Mô phỏng khoa học và khối lượng công việc nghiên cứu
• Trung tâm dữ liệu đám mây:Truy cập bộ nhớ và di chuyển máy ảo
• Dịch vụ tài chính:Giao dịch tần suất cao và phân tích thời gian thực

Các thành phần kiến trúc giải pháp

Giải pháp mạng NVIDIA hoàn chỉnh tích hợp nhiều công nghệ:

• Bộ điều hợp dòng ConnectX với công cụ dỡ tải phần cứng
• DPU BlueField để xử lý dữ liệu tích hợp
• Trình điều khiển và SDK NVIDIA để tích hợp ứng dụng liền mạch
• Công cụ quản lý và giám sát để triển khai doanh nghiệp

Các phương pháp hay nhất khi triển khai

Việc triển khai thành công đòi hỏi phải xem xét cẩn thận một số yếu tố:

• Cơ sở hạ tầng mạng hỗ trợ Cầu trung tâm dữ liệu (DCB)
• Cấu hình QoS thích hợp để hoạt động Ethernet không mất dữ liệu
• Tối ưu hóa ứng dụng cho các mẫu giao tiếp RDMA
• Các quy trình kiểm tra và xác thực toàn diện

Các giải pháp bộ điều hợp mạng của NVIDIA với công nghệ RDMA và RoCE đại diện cho nền tảng cho cơ sở hạ tầng mạng hiệu năng cao thế hệ tiếp theo. Những cải tiến này cho phép các tổ chức vượt qua những hạn chế mạng truyền thống và mở khóa toàn bộ tiềm năng của các khoản đầu tư điện toán của họ trong AI và các ứng dụng chuyên sâu về dữ liệu.Tìm hiểu thêm về việc triển khai các giải pháp tiên tiến này trong môi trường của bạn.