مقارنة شبكة HPC: InfiniBand مقابل Ethernet
September 27, 2025
[المدينة، التاريخ] —الطلب المتزايد على معالجة أسرع ومجموعات بيانات أكبر في البحث العلمي، وتدريب الذكاء الاصطناعي، والمحاكاة المعقدة قد دفعشبكات الحوسبة عالية الأداءإلى دائرة الضوء. لم يعد اختيار تقنية الربط البيني تفصيلاً خلفيًا بل هو المحدد الأساسي للأداء والكفاءة الإجمالية للنظام. النقاش المستمر حولInfiniBand مقابل Ethernet.يستمر في التطور، مع شركةMellanox (الآن جزء من NVIDIA Networking) تقود الابتكار على كلا الجبهتين. يحلل هذا التحليل الفروق الرئيسية التي تشكل مستقبل البنية التحتية للحوسبة الفائقة.
في قلب نقاششبكات الحوسبة عالية الأداءيوجد الأداء الخام. حافظت InfiniBand باستمرار على الصدارة في أداء التطبيقات، نتيجة لفلسفة تصميمها التي تعطي الأولوية للكمون المنخفض والإنتاجية العالية للعمليات الحسابية المتوازية المترابطة بإحكام.
- الكمون:توفر بنية التبديل المباشر لـ InfiniBand زمن انتقال من النهاية إلى النهاية غالبًا أقل من 1 ميكروثانية، وهو أمر بالغ الأهمية لحركة مرور MPI في الحوسبة العلمية. يعرض Ethernet، على الرغم من التحسن مع RDMA (RoCEv2)، عادةً زمن انتقال أعلى قليلاً بسبب تبديل التخزين وإعادة التوجيه والنفقات العامة لمكدس TCP/IP.
- الإنتاجية:توفر كلتا التقنيتين حلولًا بسرعة 400 جيجابت/ثانية اليوم، مع 800 جيجابت/ثانية وما بعدها على خريطة الطريق. ومع ذلك، غالبًا ما توفر آليات التحكم في الازدحام و RDMA الأصلية لـ InfiniBand نطاقًا تردديًا أكثر اتساقًا وقابلية للتنبؤ به لأعباء عمل الحوسبة عالية الأداء المتطلبة.
يكمن الاختلاف الأساسي في بنيتها. InfiniBand عبارة عن مكدس متكامل حيث يتم تصميم وتحسين NIC والمفاتيح والبرامج معًا. في المقابل، يعد Ethernet معيارًا مفتوحًا مع إمكانية التشغيل المتبادل بين البائعين، مما يوفر المزيد من الخيارات ولكن ربما أقل تحسينًا.
| الميزة | InfiniBand | Ethernet (مع RoCE) |
|---|---|---|
| التحكم في الازدحام | التوجيه التكيفي وبروتوكول التجميع والتقليل الهرمي القابل للتطوير من NVIDIA (SHARP) | التحكم في تدفق الأولوية (PFC)، إعلام الازدحام الصريح (ECN) |
| دعم RDMA | أصلي | RoCE (RDMA عبر Ethernet المتقارب) |
| إدارة النسيج | مدير الشبكة الفرعية المركزي | البروتوكولات الموزعة (مثل LLDP، BGP) |
| النظام البيئي | متكامل بإحكام، مُحسّن من قبل البائع | معيار مفتوح متعدد البائعين |
أصبح انفجار الذكاء الاصطناعي ساحة معركة رئيسية. حلولMellanoxInfiniBand الشاملة من NVIDIA، المقترنة بإحكام بمنصات الحوسبة الخاصة بوحدات معالجة الرسومات الخاصة بها، هي المعيار الفعلي في مجموعات أبحاث الذكاء الاصطناعي من الدرجة الأولى. تعمل ميزات مثل NVIDIA SHARP™ (الحوسبة داخل الشبكة) على تسريع العمليات الجماعية بشكل كبير عن طريق تفريغ عمليات التقليل إلى المفتاح، مما يقلل من أوقات التدريب للنماذج الكبيرة. في حين أن Ethernet يحقق تقدمًا قويًا مع RoCE، فإن مساحة الرأس في الأداء لـ InfiniBand والمكدس المحسن للاتصال المباشر بوحدة معالجة الرسومات غالبًا ما يجعله الخيار المفضل لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي الأكثر تطلبًا.
لا يتعلق الاختيار بين InfiniBand و Ethernet بإعلان أن أحدهما أفضل عالميًا، بل يتعلق بمواءمة التكنولوجيا مع متطلبات عبء العمل المحددة والتفضيلات التشغيلية.
- اختر InfiniBand من أجل:أقصى أداء للتطبيق، وأقل زمن انتقال، وأكبر مهام تدريب الذكاء الاصطناعي، والبيئات التي تسعى إلى حل نسيج جاهز ومُحسّن بالكامل.
- اختر Ethernet من أجل:البيئات المفرطة التقارب، والحوسبة عالية الأداء السحابية الأصلية، والمجموعات التي تتطلب تكاملًا عميقًا مع شبكات المؤسسات الحالية، والميزانيات الحساسة للتكلفة المحتملة المتميزة للتكنولوجيا المتخصصة.
مستقبلشبكات الحوسبة عالية الأداءليست سيناريو الفائز يأخذ كل شيء. بدلاً من ذلك، نرى مشهدًا من التعايش. من المحتمل أن تستمر InfiniBand في الهيمنة على ذروة الحوسبة الفائقة والبحث في مجال الذكاء الاصطناعي الحرج للأداء. سيستمر Ethernet، مدفوعًا بطبيعته في كل مكان والاعتماد التكنولوجي السريع (مثل جهود اتحاد Ultra Ethernet)، في الاستحواذ على حصة كبيرة من السوق، خاصة في عمليات نشر الحوسبة عالية الأداء التجارية والتوسعية. يضمن الابتكار من NVIDIAMellanoxفي كلا المعسكرين أن لدى المستخدمين خيارات قوية تعتمد على البيانات لقرارهم المحددInfiniBand مقابل Ethernet.نداء للعمل:
هل أنت مستعد لتصميم مجموعتك عالية الأداء؟ اتصل بخبرائنا اليوم لمناقشة متطلبات عبء العمل الخاص بك وتلقي تحليلًا مخصصًا حول ما إذا كان InfiniBand أو Ethernet هو الأساس المناسب لطموحاتك الحسابية.