Các Giải pháp Bộ điều hợp Mạng NVIDIA: Tối ưu hóa Truyền tải Độ trễ Thấp RDMA/RoCE

Trong các môi trường trung tâm dữ liệu và khối lượng công việc AI hiện đại, hiệu suất mạng đã trở thành một yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả tổng thể của hệ thống. Các giải pháp bộ điều hợp mạng NVIDIA cung cấp khả năng truyền tải độ trễ thấp mang tính cách mạng cho các ứng dụng điện toán hiệu năng cao và trí tuệ nhân tạo thông qua các công nghệ RDMA (Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa) và RoCE (RDMA qua Ethernet hội tụ) tiên tiến.

Công nghệ RDMA cho phép máy tính truyền dữ liệu trực tiếp giữa bộ nhớ mà không liên quan đến hệ điều hành của máy tính từ xa. Công nghệ mạng không sao chép này mang lại những cải tiến hiệu suất đáng kể cho các môi trường mạng hiệu năng cao:

• Chi phí CPU cực thấp, giải phóng tài nguyên tính toán cho logic nghiệp vụ cốt lõi
• Hiệu suất độ trễ dưới micro giây, đáp ứng các yêu cầu ứng dụng thời gian thực khắt khe nhất
• Sử dụng băng thông cao hơn, tối đa hóa lợi tức đầu tư cơ sở hạ tầng mạng
• Cải thiện thời gian phản hồi của ứng dụng, nâng cao trải nghiệm người dùng cuối

Công nghệ RoCE cho phép RDMA hoạt động trong môi trường Ethernet tiêu chuẩn, tạo điều kiện cho việc triển khai các bộ điều hợp mạng NVIDIA trong cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu hiện có. RoCE được chia thành hai phiên bản:

Việc triển khai thành công các bộ điều hợp mạng NVIDIA với RDMA và RoCE đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận trên nhiều khía cạnh:

Cấu hình switch thích hợp là điều cần thiết để có hiệu suất RoCE tối ưu. Các yêu cầu chính bao gồm:

• Khả năng Cầu nối Trung tâm Dữ liệu (DCB) được bật trên tất cả các thiết bị mạng
• Kiểm soát luồng ưu tiên (PFC) được cấu hình để hoạt động Ethernet không mất dữ liệu
• Lựa chọn truyền tải nâng cao (ETS) để quản lý phân bổ băng thông
• Cấu hình MTU thích hợp để phù hợp với kích thước khung RoCE

Tối đa hóa lợi ích của bộ điều hợp mạng NVIDIA liên quan đến một số kỹ thuật tối ưu hóa:

• Điều chỉnh kích thước bộ đệm dựa trên các mẫu khối lượng công việc cụ thể
• Điều chỉnh cài đặt điều tiết ngắt để cân bằng độ trễ và mức sử dụng CPU
• Cấu hình cặp hàng đợi được tối ưu hóa cho các yêu cầu ứng dụng
• Căn chỉnh NUMA thích hợp cho các hệ thống đa ổ cắm

Các bộ điều hợp mạng NVIDIA với khả năng RDMA đang thay đổi nhiều ngành và trường hợp sử dụng:

Trong các tình huống đào tạo phân tán, RDMA làm giảm đáng kể thời gian đồng bộ hóa gradient, cho phép hội tụ mô hình nhanh hơn và sử dụng GPU hiệu quả hơn.

Các tổ chức tài chính tận dụng độ trễ cực thấp của bộ điều hợp NVIDIA để đạt được lợi thế cạnh tranh trong việc xử lý dữ liệu thị trường và thực hiện lệnh.

Các tổ chức nghiên cứu được hưởng lợi từ việc di chuyển dữ liệu nhanh hơn giữa các nút tính toán, giảm thời gian giải quyết cho các mô phỏng phức tạp.

Các tổ chức có kế hoạch triển khai bộ điều hợp mạng NVIDIA nên xem xét các phương pháp đã được chứng minh này:

• Tiến hành đánh giá mạng kỹ lưỡng trước khi triển khai
• Thực hiện triển khai dần dần với thử nghiệm toàn diện ở mỗi giai đoạn
• Thiết lập các chỉ số hiệu suất cơ bản để so sánh
• Đào tạo nhân viên vận hành về các kỹ thuật khắc phục sự cố dành riêng cho RDMA
• Duy trì các bản cập nhật chương trình cơ sở và trình điều khiển để có hiệu suất và bảo mật tối ưu

Sự kết hợp giữa bộ điều hợp mạng NVIDIA với các công nghệ RDMA và RoCE thể hiện một bước tiến đáng kể trong mạng hiệu năng cao, mang lại kết nối độ trễ thấp, thông lượng cao cần thiết cho các ứng dụng hiện đại sử dụng nhiều dữ liệu.

Tìm hiểu thêm về các giải pháp bộ điều hợp mạng NVIDIA và hướng dẫn triển khai