إشارة تقنية NVIDIA Mellanox MQM9790-NS2F: تحسين اتصالات التواصل المتراجع منخفضة التأخير لمجموعات RDMA / HPC / AI

August 24, 2026

إشارة تقنية NVIDIA Mellanox MQM9790-NS2F: تحسين اتصالات التواصل المتراجع منخفضة التأخير لمجموعات RDMA / HPC / AI

إشارة تقنية NVIDIA Mellanox MQM9790-NS2F: تحسين اتصالات التواصل المتراجع منخفضة التأخير لمجموعات RDMA / HPC / AI

1خلفية المشروع وتحليل المتطلبات

يتميز تدريب الذكاء الاصطناعي الحديث وحملات عمل محاكاة HPC بأنماط اتصال مكثفة ومتكاملة تضع متطلبات شديدة على نسيج الشبكة الأساسي.كما مجموعات GPU مقياسها أكثر من 1في هذه الحالة ، فإن النهج التقليدي الذي يعتمد على Ethernet مع التحكم في الازدحام القائم على البرمجيات يثبت عدم كفايته. تتضمن المتطلبات الرئيسية الناشئة من هذه البيئات:

  • فترة تأخير حاسمة منخفضة جداًفترة تأخير من منفذ إلى منفذ أقل من ميكرو ثانية لتقليل أوقات الانتهاء من مهمة MPI
  • نسيج بلا خسائر:تسقط حزمة الصفر في ظل الازدحام لمنع انخفاض أداء TCP.
  • تحميل الحوسبة داخل الشبكة:تقليل نفقات CPU المضيفة للعمليات الجماعية (مثل الحد من كل شيء ، البث).
  • طوبولوجيا قابلة للتوسع:دعم طوبولوجيات الشجرة الدهنية والثعلبة + مع عرض النطاق الترددي الكامل حتى الآلاف من النقاط النهائية.

الـNVIDIA Mellanox MQM9790-NS2Fتم تصميمه لتلبية هذه المتطلبات كمفتاح NDR InfiniBand 400Gb / s مع 64 منفذ OSFP ، مما يوفر الكثافة والأداء المطلوبين لنشرات فئة exascale.

2تصميم بنية الشبكة بشكل عام

يستخدم الحل المقترح توبولوجيا عمود العمود الفقري من مستويين ، والتي توفر توازنًا بين التوسع والتحكم في الإفراط في الاشتراك وبساطة الكابلات.كل رف حاسوب يحتوي على واحد أو اثنينMQM9790-NS2F مفتاح InfiniBandفي الطبقة العمود الفقري ، يربط المستوى الثاني من مفاتيح MQM9790-NS2F جميع الأوراق ، مما يخلق نسيجًا غير مسدود.

بالنسبة للتنفيذات واسعة النطاق التي تتجاوز 2000 عقدة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجةMQM9790-NS2F 400Gb / s NDR OSFP 64 منفذتعمل كصفحة وركبة العمود الفقري للحفاظ على أداء ثابت عبر جميع المستويات. هذا التصميم يضمن أن أي خادم يمكن أن يتواصل مع أي خادم آخر في معدل الخط،مع ما لا يزيد عن ثلاثة قفزات التبديل.

يلتخص الجدول التالي في معايير التوسع النموذجية للأنسجة ذات العمود الفقري الورقي ذات المستويين التي بنيت حول MQM9790-NS2F:

مكون المواصفات القيمة
مفاتيح الأوراق MQM9790-NS2F لكل رف 1 ¢2 وحدة
مفاتيح العمود الفقري MQM9790-NS2F N/2 (حيث N = عدد مفاتيح الأوراق)
الحد الأقصى للنقاط النهائية خوادم GPU لكل نسيج حتى 4،096
عرض النطاق الترددي غير مسدود بالكامل 51.2 Tb/s لكل طبقة عمودية

3الدور والميزات الرئيسية لـ NVIDIA Mellanox MQM9790-NS2F

داخل هذه الهندسة المعماريةNVIDIA Mellanox MQM9790-NS2Fبمثابة كتلة بناء أساسية، توفر العديد من القدرات الحاسمة:

  • 400 جيجابايت/ثانية NDR لكل منفذ:تدعم كل من منافذ OSFP 64 400Gb / s ثنائية الاتجاه ، مع تصحيح الخطأ إلى الأمام (FEC) للاتصال الموثوق به بعيد المدى.
  • SHARPv3 المتكامل (بروتوكول تجميع وتقليل هرمي قابل للتوسع):يقوم بتفريغ عمليات الاتصالات الجماعية من وحدة المعالجة المركزية المضيفة، مما يقلل من فترة تأخير MPI بالكامل بنسبة تصل إلى 40٪ في الوظائف الكبيرة.
  • التوجيه التكيفي ومراقبة الازدحام:إعادة توجيه حركة المرور بشكل ديناميكي لتجنب النقاط الساخنة ، مما يضمن أداءً متوقعًا حتى في أنماط حركة المرور المعادية.
  • تقييم المدى المتقدم:توفر عدادات التدفق والمنفذ، جنبا إلى جنب مع مراقبة احتلال العازل، رؤية عميقة لصحة النسيج.

وفقًاورقة بيانات MQM9790-NS2F، يقدم المفتاح تأخيرًا أقل من 100ns ويدعم ما يصل إلى 51.2 Tb / s من طاقة التبديل الإجمالية.هذه المواصفات تجعلها خيارًا مثاليًا لكل من عمليات النشر الخضراء والترقية التدريجية من بنية تحتية HDR (200Gb / s).

4توصيات النشر والقدرة على التوسع

للمنظمات التي تخطط لاعتمادMQM9790-NS2F حل مفتاح InfiniBand، يوصى بتوفير المبادئ التوجيهية التالية:

  • استراتيجية الكابلات:استخدم كابلات النحاس المباشرة من OSFP إلى OSFP (DAC) للاتصالات داخل الرف (حتى 3m) وكابلات البصرية النشطة (AOC) أو أجهزة الاستقبال البصرية للاتصالات بين الرف والورق الفقري (حتى 100m).
  • الإفراج:استخدمي مصادر طاقة مزدوجة ووحدات مروحة قابلة للتبادل الساخن.
  • اتساق البرمجيات الثابتةتأكد من تشغيل جميع المفاتيح بنفس إصدار NVIDIA من البرمجيات الثابتة لتجنب عدم تطابق الميزات. استخدم ميزة ترقية البرمجيات الثابتة الآلية من UFM لتحديثات متكررة.
  • قابلية التوسع:بالنسبة للمجموعات التي تتجاوز 4000 عقدة، فكر في طبقة ثلاثية المستويات المنسدلة أو الدراجة + مع التوجيه التكيفي المفعول.متوافق مع MQM9790-NS2Fنظام البيئة يتضمن مجموعة واسعة من البصريات والكابلات لدعم هذه الطوبولوجيات.

عند حساب التكلفة الإجمالية للملكية، عامل في عدد أقل من مستويات التبديل والكابلات المبسطة بالمقارنة مع البدائل ذات الشعاع المنخفض.سعر MQM9790-NS2Fفي كل وحدة أعلى من أجهزة التبديل من الجيل السابق، وتكلفة لكل منفذ وتكلفة الشبكة لكل وحدة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة معالجة.مما يجعله خيارًا فعالًا من حيث التكلفة لمشاريع Exascale.

5العمليات، المراقبة وإصلاح المشاكل

تتطلب الإدارة الفعالة لنسيج NDR إطارًا شاملًا لرصد وإصلاح الأخطاء. يوفر مدير النسيج الموحد (UFM) من NVIDIA لوحة زجاجية واحدة لجميعNVIDIA Mellanox MQM9790-NS2Fنسيج على أساس النسيج، يقدم:

  • تصوير الطوبولوجيا:اكتشاف تلقائي وتمثيل رسمي لجميع المفاتيح والروابط والنقاط النهائية.
  • لوحات التحكم في الأداءمشاهدات في الوقت الحقيقي لاستخدام الميناء ومعدلات الأخطاء ومؤشرات الازدحام.
  • تنبيه استباقي:أجهزة إنذار قائمة على عتبة لتدهور الرابط، تشوهات في درجة الحرارة، وفشل إمدادات الطاقة.
  • عزل العيب:تدفقات العمل الموجهة لحل المشكلات التي تحدد الكابلات أو أجهزة الاستقبال أو منافذ التبديل الخاطئة.

لاستكشاف الأخطاء المتقدمة،مواصفات MQM9790-NS2Fتشمل مراقبة المخزن العازل التفصيلية وإحصاءات مستوى التدفق التي يمكن تصديرها عبر REST API للاندماج مع كومة المراقبة المخصصة.يجب على مهندسي الشبكات أيضا الاستفادة من أدوات التشخيص المدمجة في المفتاح، مثل اختبارات الحلقة وتحليل BER (معدل خطأ البت) ، للتحقق من سلامة الرابط قبل نشر أحمال العمل الإنتاجية.

تشمل المشكلات الشائعة التي واجهتها خلال عمليات النشر المبكرة توجيهات غير مثالية ناتجة عن سرعات وصلات غير متساوية أو أنواع الكابلات غير المتطابقة.تمكين التوجيه التكيفي والتحقق من أن جميع الروابط تعمل بسرعة 400Gb / s (مع تمكين FEC) يحل معظم شذوذ الأداء.MQM9790-NS2F حل مفتاح InfiniBandكما يتضمن دعم إضافية مدير الشبكة الفرعية ، مما يضمن أن إعادة تكوين النسيج يمكن أن تحدث دون تدخل يدوي في حالة فشل عقدة الإدارة.

6ملخص وتقييم القيمة

الـMQM9790-NS2Fيمثل تقدما كبيرا في الشبكات عالية الأداء، وتوفير عرض النطاق الترددي الوطني 400 جيجابايت / ثانية، وكثافة 64 منفذ، وتسارع الحوسبة في الشبكة في منصة واحدة 1U يمكن إدارتها.للمهندسين المعماريين والمهندسين الذين يصممون مجموعات الذكاء الاصطناعي و HPC، هذا المفتاح يوفر مسارًا مثبتًا للأداء على مستوى الإكسا، مما يتيح:

  • تخفيض يصل إلى 30%في أوقات الانتهاء من العمل لأعباء العمل التدريبية على نطاق واسع من خلال شحن SHARPv3.
  • التكلفة الكاملة للعمل المنخفضةمقارنة مع الحلول البديلة، مدفوعة بمعدل جذري أعلى وانخفاض عدد طبقات التحول.
  • العمليات المبسطةمن خلال تكامل UFM والقياس عن بعد شامل لإدارة الأخطاء الاستباقية.
  • قابلية التوسع المستقبليةلدعم الجيل القادم من وحدات التوصيل اللاسلكية والسرعة.

بالنسبة للمنظمات التي تقوم بتقييمMQM9790-NS2F للبيعمن خلال شبكة شركاء NVIDIA، نوصي بمراجعة التفاصيلورقة بيانات MQM9790-NS2Fو التعاون مع مهندس حل معتمد لتخصيص التنفيذ لمتطلبات حمولة العمل والحجم الخاصة بك.NVIDIA Mellanox MQM9790-NS2Fمستعد الآن ليكون العمود الفقري للاتصال عالية الأداء للعملية العلمية والابتكار في العقد المقبل.