Revolutionierung des Hochleistungsrechnens: Mellanox QM9700 InfiniBand Switch setzt neuen Standard in der HPC-Vernetzung

SUNNYVALE, Kalifornien — Mellanox Technologies, eine Tochtergesellschaft von NVIDIA, hat den QM9700 Quantum-Serien-Switch auf den Markt gebracht, der einen Quantensprung in der InfiniBand Technologie für Hochleistungsrechenumgebungen darstellt. Diese HPC-Vernetzung Lösung der nächsten Generation bietet beispiellose 400 Gbit/s Bandbreite pro Port und modernste adaptive Routing-Technologie, wodurch die Latenz im Vergleich zu früheren Generationen um bis zu 40 % reduziert und gleichzeitig die Energieeffizienz in groß angelegten Rechenclustern um 50 % verbessert wird.

Die sich entwickelnden Anforderungen moderner HPC-Workloads

Da wissenschaftliche Simulationen, KI-Trainings und Datenanalyse-Workloads exponentiell an Komplexität zunehmen, werden traditionelle Netzwerkinfrastrukturen zum primären Engpass in Hochleistungsrechenumgebungen. Untersuchungen zeigen, dass in Clustern mit mehr als 10.000 Knoten Netzwerküberlastungen bis zu 45 % des Rechenaufwands ausmachen können, was die Time-to-Solution für kritische Forschungsprojekte in Bereichen wie Klimamodellierung, pharmazeutische Forschung und Astrophysik erheblich behindert.

Mellanox QM9700: Technische Spezifikationen und Innovationen

Der Mellanox QM9700 stellt den Höhepunkt der InfiniBand Technologie dar und beinhaltet mehrere bahnbrechende Innovationen:

• Beispiellose Bandbreite: Unterstützt 400 Gbit/s pro Port mit nicht-blockierender Architektur für volle Bisektionsbandbreite
• Erweitertes adaptives Routing: Leitet den Datenverkehr dynamisch um überlastete Pfade herum und verbessert so die Gesamtauslastung um bis zu 95 %
• Erweiterte Skalierbarkeit: Unterstützt ultra-große Einzeldomänen mit über 50.000 Knoten ohne Leistungseinbußen
• In-Network Computing: SHARP (Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol) Technologie lagert kollektive Operationen von CPUs auf das Netzwerk aus

Leistungsbenchmarks: QM9700 im Vergleich zu Vorgängern

In kontrollierten Testumgebungen hat der Mellanox QM9700 bemerkenswerte Leistungsverbesserungen gegenüber InfiniBand-Switches der vorherigen Generation gezeigt:

Anwendungen in der realen Welt und Auswirkungen

Der Mellanox QM9700 ist bereits in mehreren Supercomputing-Zentren weltweit im Einsatz und zeigt signifikante Verbesserungen in der Anwendungsleistung. Bei der Implementierung des QM9700 im Flaggschiff-Cluster des Lawrence Livermore National Laboratory führte dies zu einer Reduzierung der Time-to-Solution für komplexe Fluiddynamik-Simulationen um 42 %. Ebenso meldete ein europäisches Wettervorhersagezentrum eine Verbesserung des Datenaustauschs zwischen Rechenknoten um 35 %, was genauere Wettervorhersagen in nahezu Echtzeit ermöglicht.

Strategischer Wert für die HPC-Infrastruktur

Für Organisationen, die in eine Hochleistungsrecheninfrastruktur investieren, stellt das Netzwerk-Fabric einen entscheidenden Faktor für die Gesamtleistung des Systems dar. Die Mellanox QM9700 InfiniBand Lösung bietet einen greifbaren ROI durch reduzierte Rechenzeit, geringeren Energieverbrauch und überlegene Skalierbarkeit für zukünftiges Wachstum. Durch die Beseitigung von Netzwerkengpässen können Forschungseinrichtungen und Unternehmen Innovationszyklen beschleunigen und zunehmend komplexe Rechenherausforderungen bewältigen, die zuvor aufgrund von Netzwerkbeschränkungen unpraktisch waren.

Nächste Schritte für HPC-Infrastrukturteams

Da die Rechenanforderungen weiterhin exponentiell wachsen, werden Legacy-Netzwerklösungen zunehmend unzureichend für moderne HPC-Workloads. Der Mellanox QM9700 setzt einen neuen Standard für die HPC-Vernetzung Leistung und Effizienz. Infrastrukturteams, die nächste Generation von Supercomputing-Implementierungen evaluieren, sollten die bewährten Vorteile der QM9700 InfiniBand Architektur in Betracht ziehen.