تطبيقات InfiniBand في الحوسبة عالية الأداء: مزايا Mellanox QM9700
September 16, 2025
ثورة في الحوسبة عالية الأداء: يحدد Mellanox QM9700 InfiniBand Switch معيارًا جديدًا في شبكات HPC
(سونيفيل) ، (كاليفورنيا)أطلقت شركة Mellanox Technologies، وهي شركة تابعة لشركة NVIDIA، جهاز QM9700 لتحويل السلسلة الكميةInfiniBandالتكنولوجيا لبيئات الحوسبة عالية الأداء.شبكات HPCيقدم الحل عرض النطاق الترددي غير المسبوق 400Gb / s لكل منفذ وتكنولوجيا التوجيه التكيفية المتطورة ،تقليل فترة التأخير بنسبة تصل إلى 40٪ مقارنة بالأجيال السابقة مع تحسين كفاءة استخدام الطاقة بنسبة 50٪ في مجموعات الحوسبة على نطاق واسع.
الطلبات المتطورة لأحمال العمل الحديثة في الحوسبة العالية
مع زيادة التعقيدات العلمية، تدريب الذكاء الاصطناعي، وتحليل البياناتالبنية التحتية للشبكات التقليدية أصبحت الحاجة الرئيسية في بيئات الحوسبة عالية الأداءتشير الأبحاث إلى أنه في المجموعات التي تتجاوز 10000 عقدة ، يمكن أن تمثل ازدحام الشبكة ما يصل إلى 45٪ من التكاليف العامة الحاسوبية ،يعيق بشكل كبير وقت الحل لمشاريع البحث الحاسمة في مجالات مثل نمذجة المناخ، البحوث الصيدلانية، وفيزياء الفلك.
Mellanox QM9700: المواصفات التقنية والابتكارات
الـميلانوكس QM9700يمثل قمةInfiniBandالتكنولوجيا، والتي تتضمن العديد من الابتكارات الرائدة:
- عرض النطاق الترددي غير المسبوقيدعم 400 جيجابايت / ثانية لكل منفذ مع بنية غير مقفلة لنطاق النطاق الترددي الثنائي
- التوجيه التكيفي المتقدم:تسيير حركة المرور بشكل ديناميكي حول المسارات المزدحمة ، مما يحسن الاستخدام العام بنسبة تصل إلى 95٪
- تحسين قابلية التوسع:يدعم نطاقات فردية فائقة الحجم تتجاوز 50،000 عقدة دون تدهور الأداء
- الحوسبة داخل الشبكة:تكنولوجيا SHARP (بروتوكول التجميع والحد الهرمي القابل للتوسع) تنقل العمليات الجماعية من وحدة المعالجة المركزية إلى الشبكة
معايير الأداء: QM9700 مقابل أسلافها
في بيئات الاختبار المسيطر عليها،ميلانوكس QM9700وقد أظهرت تحسينات ملحوظة في الأداء مقارنة مع محولات InfiniBand من الجيل السابق:
| مقياس الأداء | الجيل السابق | QM9700 | تحسين |
|---|---|---|---|
| التأخير (رسالة 1000 بايت) | 0.8 μs | 0.5 μs | 37.5٪ |
| معدل الرسائل (في الثانية) | 180 مليون | 260 مليون | 44.4٪ |
| كفاءة الطاقة (Gb/s لكل واط) | 8.2 | 12.5 | 52.4٪ |
| الحد الأقصى لحجم المجموعة | 16000 عقدة | 50،000+ عقدة | 212.5٪ |
تطبيقات العالم الحقيقي وتأثيرها
الـميلانوكس QM9700تم نشرها بالفعل في العديد من مراكز الحوسبة الفائقة في جميع أنحاء العالم، مما يظهر تحسينات كبيرة في أداء التطبيق.أدى تنفيذ QM9700 في مجموعة الرائدة إلى خفض 42٪ في وقت الحل لمحاكاة ديناميكا السوائل المعقدةوبالمثل، أفاد مركز أوروبي للتنبؤ بالطقس بتحسن بنسبة 35٪ في تبادل البيانات بين العقد الحاسوبية، مما يتيح توقعات أكثر دقة للطقس في الوقت الحقيقي تقريبًا.
القيمة الإستراتيجية للبنية التحتية لـ HPC
بالنسبة للمؤسسات التي تستثمر في البنية التحتية للحوسبة عالية الأداء، تمثل نسيج الشبكة عاملًا حاسمًا لتحديد أداء النظام الكلي.InfiniBandيقدم الحل عائد ربح ملموس من خلال تقليل وقت الحسابات، وانخفاض استهلاك الطاقة، والقدرة على التوسع المتفوقة للنمو في المستقبل.مؤسسات الأبحاث والشركات يمكن أن تسرع دورات الابتكار ومعالجة التحديات الحاسوبية المعقدة بشكل متزايد التي كانت غير عملية في السابق بسبب قيود الشبكات.
الخطوات التالية لفرق البنية التحتية لـ HPC
وبما أن متطلبات الحوسبة تستمر في النمو بشكل كبير، فإن حلول الشبكات القديمة ستصبح غير كافية بشكل متزايد لحملات العمل الحديثة لـ HPC. يضع Mellanox QM9700 معيارًا جديدًاشبكات HPCالأداء والكفاءة. يجب على فرق البنية التحتية التي تقيم نشر الجيل التالي من الحوسبة الفائقة النظر في المزايا المثبتة لـ QM9700InfiniBandالعمارة.