Die Anwendung von InfiniBand in HPC: Die Vorteile von Mellanox MQM9700
September 24, 2025
Der NVIDIA Mellanox QM9700 Quantum-2 InfiniBand Switch, der die nächste Ära der HPC- und KI-Infrastruktur anführt, bietet beispiellose 400 Gb/s Portgeschwindigkeit, verbessertes In-Network-Computing und überlegene Skalierbarkeit für die anspruchsvollsten Rechenzentren der Welt.
Im Herzen des modernen HPC-Netzwerk hat InfiniBand konsequent den Standard für niedrige Latenz und hohen Durchsatz gesetzt. Der Mellanox QM9700, der auf der Quantum-2-Plattform basiert, stellt einen Quantensprung dar. Mit einer massiven Gesamtbandbreite von 162 Tb/s und einer nicht-blockierenden 400 Gb/s-Leistung pro Port eliminiert er Netzwerkengpässe und ermöglicht es Supercomputern und KI-Clustern, in beispiellosem Umfang und mit beispielloser Effizienz zu arbeiten.
Der Mellanox QM9700 wurde für die Exascale-Computing-Ära entwickelt. Seine Vorteile liegen nicht nur in der reinen Geschwindigkeit, sondern auch in intelligenten Funktionen, die den Betrieb von Rechenzentren neu definieren.
- Skalierbarkeit: Unterstützt massive Cluster mit bis zu 64.000 Knoten in einer einzigen Fat-Tree-Domäne, wodurch Netzwerkdesign und -verwaltung vereinfacht werden.
- Erweitertes In-Network-Computing: Verfügt über das Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol (SHARP), das kollektive Operationen von der CPU auf den Switch auslagert und KI- und HPC-Workloads um bis zu 40 % beschleunigt.
- Robuste Sicherheit und Isolation: Die integrierte hardwarebasierte Isolation gewährleistet sichere Multi-Tenant-Umgebungen und garantierte Leistung, was für Cloud-HPC-Bereitstellungen von entscheidender Bedeutung ist.
- Energieeffizienz: Liefert bis zu 5x mehr Bandbreite pro Watt im Vergleich zu früheren Generationen, wodurch die Betriebskosten und die Umweltbelastung erheblich reduziert werden.
Die Auswirkungen des Mellanox QM9700 lassen sich am besten anhand messbarer Leistungssteigerungen verstehen. Die folgende Tabelle veranschaulicht eine vergleichende Analyse gegenüber einem InfiniBand-Switch der vorherigen Generation mit 200 Gb/s in einer simulierten groß angelegten KI-Trainingsumgebung.
| Metrik | Mellanox QM9700 (400 Gb/s) | Vorherige Generation (200 Gb/s) | Verbesserung |
|---|---|---|---|
| Job-Abschlusszeit (KI-Modelltraining) | 4,5 Stunden | 7,2 Stunden | 37,5 % schneller |
| All-Reduce-Latenz (8 kB Nachricht) | 1,2 µs | 2,1 µs | 43 % niedriger |
| Stromverbrauch pro 100 Gb/s | ~55 W | ~75 W | 27 % effizienter |
Für Organisationen, die die Grenzen der wissenschaftlichen Forschung, komplexer Simulationen und generativer KI ausreizen, ist die Investition in ein Hochleistungs-InfiniBand Fabric keine Option mehr – es ist eine Notwendigkeit. Der Mellanox QM9700 bietet ein zukunftssicheres HPC-Netzwerk Rückgrat, das die Anwendungsleistung maximiert, die Gesamtbetriebskosten (TCO) optimiert und den Weg für die nächste Generation von Durchbrüchen ebnet.
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