تطبيقات InfiniBand في الحوسبة عالية الأداء: مزايا Mellanox QM9700
October 1, 2025
تكنولوجيا رائدة: مع تصاعد متطلبات الحوسبة عالية الأداء عبر البحوث العلمية والذكاء الاصطناعي والتحليلات المتقدمة، InfiniBand تواصل تحديد المعيار لبيئات الحوسبة فائقة النطاق. يمثل إدخال منصة مفتاح Mellanox QM9700 الكمي قفزة نوعية في لبنية شبكات الحوسبة عالية الأداء، مما يوفر أداءً وقابلية للتوسع وكفاءة غير مسبوقة لبنى تحتية الحوسبة الفائقة من الجيل التالي وعمليات نشر الحوسبة عالية الأداء للمؤسسات.
تجاوزت الحوسبة عالية الأداء الحديثة الحدود التقليدية، وهي تشمل الآن عمليات المحاكاة المعقدة، وأحمال عمل تدريب الذكاء الاصطناعي الضخمة، وتحليلات البيانات في الوقت الفعلي عبر المجالات العلمية والتجارية المتنوعة. يتطلب هذا التطور بنية تحتية للشبكات يمكنها مواكبة المتطلبات الحاسوبية المتزايدة بشكل كبير. InfiniBand حافظت باستمرار على مكانتها كتقنية الربط البيني المفضلة لأقوى أجهزة الكمبيوتر الفائقة في العالم، حيث يعتمد أكثر من 60٪ من أنظمة TOP500 على بنيتها ذات النطاق الترددي المنخفض والوقت المنخفض. تعتمد منصة Mellanox QM9700 على هذا الإرث، وتعالج التحديات المحددة للحوسبة فائقة النطاق والمعالجة المتوازية الضخمة.
تعزز منصة Mellanox QM9700 قمة تكنولوجيا تبديل InfiniBand، حيث تدمج العديد من الابتكارات الرائدة التي تعيد تعريف معايير الأداء في لبنية شبكات الحوسبة عالية الأداء.
- دعم NDR 400G InfiniBand: يوفر عرض نطاق ترددي لكل منفذ يبلغ 400 جيجابت/ثانية، مما يوفر إنتاجية تزيد 4 مرات عن تقنية HDR من الجيل السابق مع الحفاظ على التوافق مع البنى التحتية الحالية.
- بنية قابلة للتطوير الكمية: تدعم تكوينات جذرية ضخمة مع ما يصل إلى 128 منفذًا في عامل شكل واحد 1U، مما يتيح كثافة غير مسبوقة وتقليل البصمة الإجمالية بنسبة 60٪ مقارنة بالمفاتيح التقليدية.
- الحوسبة المتقدمة داخل الشبكة: تعمل تقنية SHARP (بروتوكول التجميع والتقليل الهرمي القابل للتطوير) المحسنة على إيقاف عمليات التجميع مباشرة في السيليكون الخاص بالمفتاح، مما يقلل من عبء اتصالات MPI بنسبة تصل إلى 50٪.
- زمن انتقال أقل من 90 نانوثانية: يحقق أداء زمن انتقال المفتاح الرائد في الصناعة، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الحوسبة عالية الأداء المقترنة بإحكام وأحمال عمل المحاكاة في الوقت الفعلي.
- إدارة النسيج الذكية: تدمج قدرات الإصلاح الذاتي وخوارزميات التوجيه التكيفية التي تعمل تلقائيًا على تحسين أنماط حركة المرور ومنع الازدحام في بيئات الحوسبة الديناميكية.
توضح الاختبارات المستقلة وعمليات النشر المبكرة للمتبنين المزايا التحويلية للأداء لمنصة QM9700 في بيئات الحوسبة عالية الأداء المتطلبة.
| مقياس الأداء | الجيل السابق | منصة QM9700 | التحسين |
|---|---|---|---|
| إجمالي عرض النطاق الترددي للمفتاح | 25.6 تيرابايت/ثانية | 51.2 تيرابايت/ثانية | زيادة بنسبة 100% |
| معدل الرسائل | 18.75 مليار رسالة/ثانية | 37.5 مليار رسالة/ثانية | زيادة بنسبة 100% |
| كفاءة الطاقة | 0.5 واط/جيجابايت | 0.25 واط/جيجابايت | تخفيض بنسبة 50% |
| زمن انتقال MPI Allreduce | 1.8 ميكروثانية | 0.9 ميكروثانية | تخفيض بنسبة 50% |
تترجم مكاسب الأداء هذه مباشرة إلى وقت حل أسرع للمشاكل الحسابية المعقدة وتحسين كبير في التكلفة الإجمالية للملكية لمنشآت الحوسبة عالية الأداء.
تعزز منصة Mellanox QM9700 تنوعًا استثنائيًا عبر مجالات الحوسبة عالية الأداء المتعددة. تستفيد المختبرات البحثية الوطنية من قدراتها لنمذجة المناخ وأحمال عمل المحاكاة النووية التي تتطلب إنتاجية هائلة لتمرير الرسائل. تستخدم شركات الأدوية النظام الأساسي لمحاكاة ديناميكيات الجزيئات حيث يكون زمن الوصول المنخفض أمرًا بالغ الأهمية لتسريع البحث. تستفيد مؤسسات أبحاث الذكاء الاصطناعي من النطاق الترددي المحسن للتدريب الموزع للشبكات العصبية الضخمة. في كل سيناريو، توفر تقنية InfiniBand المتقدمة الأساس للاكتشافات العلمية والتجارية الرائدة.
يمثل الاستثمار في منصة Mellanox QM9700 أكثر من مجرد تحديث للتكنولوجيا - إنه قرار استراتيجي لإثبات المستقبل لبنية شبكات الحوسبة عالية الأداء. تضمن قابلية توسع النظام الأساسي أن تتمكن المؤسسات من استيعاب متطلبات الحوسبة المتزايدة دون الحاجة إلى إصلاحات معمارية كاملة. تساهم كفاءة الطاقة في تحقيق أهداف الاستدامة مع تقليل التكاليف التشغيلية. والأهم من ذلك، أن مزايا الأداء تمكن الباحثين والمهندسين من معالجة المشكلات التي كانت تعتبر في السابق غير قابلة للحساب، مما يدفع الابتكار عبر تخصصات متعددة.
تعزز منصة Mellanox QM9700 مكانة InfiniBand كخيار الربط البيني للبيئات الحاسوبية الأكثر تطلبًا. من خلال توفير أداء وقابلية للتوسع وكفاءة غير مسبوقة، تمكن هذه التكنولوجيا الجيل التالي من الاكتشاف العلمي والابتكار التكنولوجي. مع استمرار نمو المتطلبات الحاسوبية بشكل كبير، توفر منصة QM9700 الأساس الضروري للمؤسسات للحفاظ على ميزتها التنافسية في المشهد المتطور بسرعة للحوسبة عالية الأداء.