NVIDIA Network Adapters: Xu hướng triển khai trong băng thông cao, thích nghi và giảm tải chậm
October 22, 2025
Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo, máy tính hiệu suất cao (HPC) và trung tâm dữ liệu đám mây đang thúc đẩy nhu cầu chưa từng có về hiệu suất mạng vượt trội.với kiến trúc công nghệ tiên tiến của họ, đang nổi lên như là giải pháp cốt lõi cho việc triển khai mạng băng thông cao, độ trễ thấp.
Kiến trúc mạng truyền thống đòi hỏi sự tham gia đáng kể của CPU để xử lý dữ liệu, dẫn đến độ trễ cao và tiêu thụ tài nguyên CPU đáng kể.Trung tâm dữ liệu hiện đại phải đối mặt với một số thách thức quan trọng:
- Các cụm đào tạo AI đòi hỏi tốc độ truyền mạng cực kỳ cao.
- Hệ thống giao dịch tài chính đòi hỏi độ trễ ở mức microsecond.
- Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây cần sử dụng tài nguyên và hiệu quả cao hơn.
- Các ứng dụng máy tính khoa học dựa trên khả năng xử lý song song khổng lồ.
Công nghệ Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa (RDMA) cho phép một máy tính đọc hoặc ghi trực tiếp vào bộ nhớ của máy tính khác mà không liên quan đến hệ điều hành.Công nghệ này là nền tảng để đạt được thực sựmạng hiệu suất cao:
- Zero-Copy:Dữ liệu được chuyển trực tiếp từ bộ chuyển đổi mạng đến bộ nhớ ứng dụng.
- Bước bỏ Kernel:Loại bỏ sự gián đoạn CPU, giảm đáng kể độ trễ.
- Ultra-Low Latency:Giảm độ trễ truyền tin nhắn xuống dưới 1 microsecond.
Việc thực hiệnRDMAlà rất quan trọng đối với khối lượng công việc, nơi mỗi microsecond đều quan trọng, làm cho nó trở thành một công nghệ nền tảng cho các ứng dụng dữ liệu chuyên sâu hiện đại.
RDMA qua Ethernet hội tụ (RoCE) cho phépRDMACông nghệ để hoạt động trên các mạng Ethernet tiêu chuẩn.
| Đặc điểm kỹ thuật | Ethernet truyền thống | NVIDIA Adapter với RoCE |
|---|---|---|
| Độ trễ điển hình | Hàng chục đến hàng trăm giây | Sub-1 microsecond (phụ thuộc vào vải) |
| Sử dụng CPU | Cao (chống chuyển động dữ liệu) | Rất thấp (CPU đã được giải phóng) |
| Phạm vi băng thông tối đa | Được giới hạn bởi xử lý máy chủ | Tối đa 400 Gbps mỗi cổng |
Sự kết hợp của NVIDIA adapter mạng,RDMA, và RoCE đang chuyển đổi cơ sở hạ tầng trên nhiều ngành công nghiệp:
- AI và Machine Learning:Tăng tốc độ đào tạo phân tán bằng cách giảm thiểu chi phí giao tiếp giữa các máy chủ GPU.
- Máy tính hiệu suất cao (HPC):Cho phép mô phỏng và mô hình hóa nhanh hơn thông qua việc truyền thông điệp hiệu quả.
- Trung tâm dữ liệu đám mây siêu quy mô:Cải thiện sự cô lập của người thuê nhà, hiệu suất mạng và hiệu quả tổng thể của máy chủ.
- Phân loại lưu trữ:Cung cấp hiệu suất truy cập lưu trữ từ xa bằng kim loại trần cho các giải pháp NVMe-oF.
Xu hướng triển khai rõ ràng: tương lai của mạng trung tâm dữ liệu nằm trong việc áp dụng rộng rãi các công nghệ băng thông cao, độ trễ thấp.RDMABằng cách dỡ bỏ quá trình xử lý mạng từ CPU và cho phép truy cập trực tiếp bộ nhớ, chúng mở ra các mức độ hiệu suất và hiệu quả mới,cần thiết để cung cấp năng lượng cho thế hệ tiếp theo của các ứng dụng tính toán chuyên sâuKhi khối lượng dữ liệu tiếp tục bùng nổ, tầm quan trọng chiến lược của các khả năng mạng tiên tiến này sẽ chỉ tăng lên.