Forschungseinrichtung HPC Network Solutions: ConnectX-7 Anwendungsfälle

Modernewissenschaftliche Forschungwird zunehmend durch datenintensive Berechnungen getrieben, von der Genome-Sequenzierung und Partikelphysik bis hin zur Klimamodellierung und KI-Ausbildung.Diese erweiterten Arbeitslasten erfordern eine Netzwerkinfrastruktur, die mit dem exponentiellen Datenwachstum und der Rechenkomplexität Schritt halten kann. DieMellanox ConnectX-7smart NIC ist eine transformative Lösung, die speziell entwickelt wurde, um die einzigartigen Herausforderungen der Forschungsrechenumgebungen zu bewältigen und eine beispiellose Leistung für die nächste Generation zu bieten.HPCEinsätze.

Die wissenschaftliche Entdeckungslandschaft hat sich radikal verändert.wissenschaftliche ForschungDie modernen Wissenschaften basieren auf lokalisierten Rechnungen, sind grundsätzlich kollaborativ und datenorientiert.und massive Sensornetzwerke erzeugen Petabyte an Daten, die verarbeitet werden müssenDiese Paradigmenverschiebung erfordert einen neuen Ansatz für dieHPCInfrastruktur, wo das Netzwerk für die Beschleunigung wissenschaftlicher Durchbrüche so wichtig wird wie die Rechenleistung.

Forschungseinrichtungen stehen vor erheblichen technischen Hindernissen, die den wissenschaftlichen Fortschritt und die Nutzung der Ressourcen behindern:

• Unzureichende Bandbreite für datenintensive Arbeitslasten:Instrumente wie Kryo-Elektronenmikroskope und Teleskop-Arrays erzeugen riesige Datensätze, die traditionelle 100G-Netzwerke überwältigen und Analyseengpässe verursachen.
• Hohe MPI-Latenz beeinflusst die Simulationsleistung:Messaging Passing Interface (MPI) -Anwendungen für Computerchemie und Physik leiden unter Netzwerklatenz, was die Zeit bis zur Lösung für komplexe Simulationen dramatisch erhöht.
• CPU-Überlastung durch Netzwerkprotokollverarbeitung:Bis zu 30% der wertvollen CPU-Zyklen können durch die Netzwerkstapelverarbeitung verbraucht werden, was den Forschern Rechenressourcen für ihre eigentliche wissenschaftliche Arbeit raubt.
• Mehrfache Miete und Sicherheitsprobleme:Die Unterstützung verschiedener Forschungsgruppen für gemeinsame Infrastruktur erfordert eine solide Isolierung und Sicherheit, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

DieMellanox ConnectX-7Adapter bietet durch seine fortschrittliche Architektur und seine Fähigkeiten eine umfassende Lösung für diese Herausforderungen:

Mit Unterstützung für 400GbE und NDR 400G InfiniBand bietet der ConnectX-7 die für die datenintensivsten Forschungsanwendungen erforderliche Bandbreite bei gleichzeitiger Erhaltung einer Latenzzeit von unter 600 Nanosekunden.Sicherstellung, dass die Netzwerkkommunikation niemals zum einschränkenden Faktor in den Rechen-Workflows wird.

Der Adapter verfügt über erweiterte RDMA-Funktionen, die die MPI-Kollektivoperationen optimieren und den Synchronisierungs-Overhead bei groß angelegten Simulationen erheblich reduzieren.Dies führt zu einer verbesserten Skalierbarkeit für Anwendungen, die über Tausende von Knoten hinweg ausgeführt werden.

Durch das Abladen des gesamten Netzwerkstacks an die dedizierten Verarbeitungskerne des NIC wird dieMellanox ConnectX-7Dies beinhaltet eine vollständige Entladung der TLS/SSL-Verschlüsselung, die die Datensicherheit ohne Leistungsbeschränkungen gewährleistet.

Durch ausgeklügelte Isolationsmechanismen können mehrere Forschungsgruppen sicher die gleiche Infrastruktur teilen, wobei Leistungsgarantien und Datenschutz gewahrt bleiben.Maximierung der Ressourcennutzung und der Kapitalrendite.

Frühe Anwender vonMellanox ConnectX-7Technologie inwissenschaftliche ForschungUmgebungen haben über mehrere Dimensionen hinweg transformative Ergebnisse berichtet:

DieMellanox ConnectX-7Die Technologie für die Erweiterung von Netzwerken ist nicht nur ein Netzwerkkomponent, sondern eine strategische Technologie für diewissenschaftliche ForschungDurch die Behebung kritischer Netzwerkengpässe können Forschungseinrichtungen ihre Recheninvestitionen maximieren, die Zeit bis zur Entdeckung beschleunigen,und immer komplexere wissenschaftliche Fragen zu lösenFür Forschungsrechenleiter und CIOs ist die Einführung der ConnectX-7-Technologie eine Investition in sofortige Leistungssteigerungen und langfristige Forschungsfähigkeit.