NVIDIA Netzwerkadapterlösungen: RDMA und RoCE-Architektur zur Optimierung der Übertragung mit geringer Latenzzeit
October 15, 2025
In den heutigen datenintensiven Rechenumgebungen schaffen traditionelle Netzwerkprotokolle erhebliche Engpässe für Hochleistungsanwendungen.NVIDIAs Netzwerkadapterlösungen mit RDMA- und RoCE-Technologien bieten bahnbrechende Leistungsverbesserungen für moderne Rechenzentren und KI-Workloads.
Da Unternehmen immer komplexere KI-Modelle und Datenanalysen einsetzen, führen herkömmliche TCP/IP-Netzwerkstapel erhebliche Overhead-Kosten ein, die die Leistung von Anwendungen einschränken.Zu den wichtigsten Einschränkungen gehören:
- CPU-Überlastung durch Netzwerkprotokollverarbeitung
- Beschränkungen der Speicherbandbreite bei Datenübertragungen
- Anwendungsverzögerungen aufgrund der Latenzzeit des Netzwerkstacks
- Skalierbarkeitsbeschränkungen bei groß angelegten Einsätzen
Remote Direct Memory Access (RDMA) ermöglicht eine direkte Speicher-zu-Speicher-Datenübertragung zwischen Systemen ohne Einbindung des Betriebssystems oder der Prozessoren.
- Datenübertragungen mit null Kopien, bei denen Pufferkopien beseitigt werden
- Kernel-Bypass zur Verringerung der CPU-Auslastung
- Kommunikation zwischen Anwendungen mit extrem geringer Latenzzeit
- Hochgeschwindigkeitsnachrichtenverarbeitung
RoCE erweitert RDMA-Vorteile auf Standard-Ethernet-Netzwerke und macht Hochleistungsnetzwerke ohne spezialisierte Infrastruktur zugänglich.
- RoCE v2 für Routing über Schicht-3-Netzwerke
- Fortgeschrittene Mechanismen zur Kontrolle von Staus
- Qualität des Dienstes (QoS)
- Nahtlose Integration in die vorhandene Ethernet-Infrastruktur
NVIDIA-Netzwerkadapter mit RDMA und RoCE zeigen signifikante Leistungsverbesserungen in mehreren Anwendungsfällen:
| Anwendungsszenario | Traditionelles Ethernet | NVIDIA RDMA/RoCE | Verbesserungen |
|---|---|---|---|
| Kommunikation im Bereich der KI-Ausbildung | 85 bis 120 Mikrosekunden | 1.2-1.8 Mikrosekunden | ~98% Verringerung |
| Speicherzugangsverzögerung | 45 bis 65 Mikrosekunden | 00,8-1,5 Mikrosekunden | ~97% Verringerung |
| CPU-Auslastung | 25-40% pro Hafen | 1-3% pro Hafen | ~ 90% Verringerung |
Die NVIDIA-Netzwerklösung kombiniert Hardware- und Softwarekomponenten, um eine optimale Leistung zu bieten:
- Netzwerkadapter der ConnectX-Serie mit Hardware-Auslastung
- BlueField-DPUs für integrierte Verarbeitung und Sicherheit
- NVIDIA-Treiber und SDK für die Anwendungsintegration
- Managementinstrumente für den Einsatz und die Überwachung
Eine erfolgreiche Implementierung von NVIDIA RDMA- und RoCE-Lösungen erfordert eine sorgfältige Planung:
- Netzinfrastruktur zur Unterstützung von DCB und PFC
- Richtige QoS-Konfiguration für verlustfreies Ethernet
- Anwendungsoptimierung für RDMA-Semantik
- Umfassende Prüf- und Validierungsverfahren
Die Netzwerkadapterlösungen von NVIDIA mit RDMA- und RoCE-Technologien bilden die Grundlage für eine hochleistungsfähige Netzwerkinfrastruktur der nächsten Generation.Diese Technologien ermöglichen es Unternehmen, traditionelle Netzwerkbeschränkungen zu überwinden und das volle Potenzial ihrer Recheninvestitionen zu erschließen.Weitere InformationenSie können sich darüber informieren, wie Sie diese Lösungen in Ihrer Umgebung umsetzen können.