Bộ điều hợp mạng NVIDIA: Mở khóa băng thông cao và độ trễ thấp thông qua công nghệ offload tiên tiến

Trong kỷ nguyên của điện toán tăng tốc, hiệu suất mạng đã trở thành một nút thắt cổ chai quan trọng đối với AI, HPC và khối lượng công việc trên đám mây. Bộ điều hợp mạng NVIDIA được thiết kế để cung cấp các khả năng kết nối mạng hiệu suất cao chưa từng có thông qua các công nghệ giảm tải thông minh và tăng tốc phần cứng.

Cách tiếp cận của NVIDIA đối với tăng tốc mạng tập trung vào ba trụ cột cơ bản hoạt động hài hòa để loại bỏ các nút thắt cổ chai mạng truyền thống:

• Động cơ giảm tải phần cứng - Bộ xử lý chuyên dụng để xử lý giao thức
• Công nghệ RDMA - Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa để truyền dữ liệu không sao chép
• Tối ưu hóa RoCE - RDMA qua Ethernet hội tụ để tích hợp liền mạch

Công nghệ RDMA (Truy cập bộ nhớ trực tiếp từ xa) đại diện cho một sự thay đổi mô hình trong cách máy chủ giao tiếp. Bằng cách cho phép truy cập bộ nhớ trực tiếp giữa các hệ thống mà không cần sự tham gia của CPU, RDMA đạt được:

• Độ trễ dưới micro giây để giao tiếp giữa các nút
• Mức sử dụng CPU gần bằng không trong quá trình truyền dữ liệu
• Thông lượng tốc độ đường truyền trên các giao diện tốc độ cao
• Khả năng mở rộng nâng cao cho các ứng dụng phân tán

Việc triển khai RDMA của NVIDIA thông qua bộ điều hợp dòng ConnectX đã trở thành tiêu chuẩn vàng cho các môi trường điện toán hiệu suất cao.

Công nghệ RoCE (RDMA qua Ethernet hội tụ) thu hẹp khoảng cách hiệu suất giữa các kết nối chuyên dụng và mạng Ethernet tiêu chuẩn. Việc triển khai RoCE v2 của NVIDIA cung cấp:

• Tích hợp liền mạch với cơ sở hạ tầng mạng hiện có
• Khả năng Ethernet không mất dữ liệu thông qua PFC và ECN
• Đảm bảo chất lượng dịch vụ đầu cuối
• Khả năng tương thích với thiết bị mạng tiêu chuẩn

Ngoài RDMA và RoCE, bộ điều hợp mạng NVIDIA kết hợp các công cụ giảm tải toàn diện xử lý các chức năng mạng khác nhau trong phần cứng:

• Giảm tải TCP/IP - Xử lý giao thức hoàn chỉnh trong phần cứng NIC
• Khởi tạo NVMe-oF - Hỗ trợ gốc cho việc phân tách lưu trữ
• Công nghệ GPUDirect - Truyền dữ liệu trực tiếp giữa mạng và bộ nhớ GPU
• Giảm tải bảo mật - Mã hóa và xác thực được tăng tốc bằng phần cứng

Các thử nghiệm độc lập và việc triển khai của khách hàng chứng minh tác động biến đổi của công nghệ bộ điều hợp mạng NVIDIA:

• Giảm độ trễ ứng dụng lên đến 80% so với mạng dựa trên phần mềm
• Giảm mức sử dụng CPU từ 50-70% đối với khối lượng công việc chuyên sâu về mạng
• Hiệu suất tốc độ đường truyền 200Gbps nhất quán với độ rung tối thiểu
• Hiệu quả năng lượng nâng cao thông qua việc giảm số lượng máy chủ và tiêu thụ điện năng

Những lợi ích của công nghệ mạng hiệu suất cao của NVIDIA mở rộng trên nhiều lĩnh vực:

• Cụm đào tạo AI - Đồng bộ hóa tham số được tăng tốc trên các nút GPU
• Dịch vụ tài chính - Độ trễ cực thấp cho các hệ thống giao dịch thuật toán
• Nghiên cứu chăm sóc sức khỏe - Di chuyển dữ liệu thông lượng cao để phân tích bộ gen
• Truyền thông & Giải trí - Cộng tác theo thời gian thực trên các tệp phương tiện lớn

Khi các ứng dụng chuyên sâu về dữ liệu tiếp tục phát triển, nhu cầu về các khả năng giảm tải mạng tinh vi sẽ chỉ tăng lên. Sự đổi mới liên tục của NVIDIA trong công nghệ bộ điều hợp mạng đảm bảo rằng các tổ chức có thể đối mặt trực tiếp với những thách thức này.

Sự kết hợp giữa RDMA, RoCE và các tính năng giảm tải phần cứng toàn diện định vị bộ điều hợp mạng NVIDIA là các thành phần thiết yếu trong cơ sở hạ tầng mạng hiệu suất cao hiện đại.Tìm hiểu thêm về cách các công nghệ này có thể chuyển đổi hiệu suất trung tâm dữ liệu của bạn.