محولات الشبكة NVIDIA: اتجاهات النشر في التكيف مع النطاق الترددي العالي والبطء المنخفض والإفراج
October 22, 2025
التطور السريع للذكاء الاصطناعي، الحوسبة عالية الأداء (HPC) ، ومراكز البيانات السحابية يدفع الطلب غير المسبوق على أداء شبكة متفوق.مع بنيتها التكنولوجية المتقدمة، تظهر كحل رئيسي لنشر شبكات ذات نطاق نطاق واسع منخفض.
تتطلب معماريات الشبكات التقليدية مشاركة كبيرة في وحدة المعالجة المركزية لمعالجة البيانات ، مما يؤدي إلى فترة تأخير عالية واستهلاك كبير لموارد وحدة المعالجة المركزية.تواجه مراكز البيانات الحديثة العديد من التحديات الحرجة:
- تجمعات تدريب الذكاء الاصطناعي تتطلب سرعة نقل عالية للغاية للشبكة.
- أنظمة التداول المالية تتطلب تأخير مستوى الميكرو ثانية.
- يحتاج مزودي خدمات السحابة إلى استخدام أعلى للموارد وكفاءة أكبر.
- تطبيقات الحوسبة العلمية تعتمد على قدرات معالجة متوازية ضخمة.
تكنولوجيا الوصول المباشر إلى الذاكرة عن بعد (RDMA) تمكن جهاز كمبيوتر واحد من القراءة أو الكتابة مباشرة إلى ذاكرة جهاز كمبيوتر آخر دون إشراك نظام التشغيل.هذه التكنولوجيا أساسيةشبكات عالية الأداء:
- النسخة الصفريةيتم نقل البيانات مباشرة من محول الشبكة إلى ذاكرة التطبيق.
- محاولة تجاوز النواة:يزيل انقطاعات المعالجة المركزية، مما يقلل بشكل كبير من فترة التأخير.
- تأخير منخفض جداًيقلل من فترة تأخير نقل الرسائل إلى أقل من 1 ميكرو ثانية.
تنفيذRDMAهي حاسمة لحملات العمل حيث تعتبر كل ميكرو ثانية مهمة، مما يجعلها حجر الزاوية للتكنولوجيا لتطبيقات كثيفة البيانات الحديثة.
RDMA عبر Ethernet المتقارب (RoCE) يسمحRDMAتقنية تعمل عبر شبكات Ethernet القياسية. توفر محولات الشبكة NVIDIA تحسينًا عميقًا لـ RoCE ، مما يوفر مزايا كبيرة:
| الميزة التقنية | الايثرنت التقليدي | محولات NVIDIA مع RoCE |
|---|---|---|
| النتائج المعتادة | عشرات إلى مئات الميكرو ثانية | أقل من 1 ميكرو ثانية (تعتمد على النسيج) |
| استخدام وحدة المعالجة المركزية | عالية (تتعامل مع حركة البيانات) | منخفضة جداً (حاسوب المعالجة المركزية) |
| الحد الأقصى لنطاق النطاق | محدودة بمعالجة المضيف | ما يصل إلى 400 جيجابايت في الثانية لكل منفذ |
مزيج من محولات شبكة NVIDIARDMA، و RoCE هي تحويل البنية التحتية عبر العديد من الصناعات:
- الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي:تسريع التدريب الموزع من خلال تقليل تكاليف الاتصال بين خوادم GPU.
- الحوسبة عالية الأداء (HPC):تمكين المحاكاة والنمذجة بشكل أسرع من خلال تمرير الرسائل بكفاءة.
- مراكز البيانات السحابية على نطاق واسع:تحسين عزلة المستأجرين وأداء الشبكة وكفاءة المضيف بشكل عام.
- تفكيك التخزينتوفير أداء الوصول إلى التخزين عن بعد للمحلول NVMe-oF.
اتجاه النشر واضح: مستقبل شبكات مراكز البيانات يكمن في اعتماد واسع النطاق لتقنيات النطاق الترددي العالي ، وانخفاض فترة التأخير.RDMAوبإزالة تحميل معالجة الشبكة من وحدة المعالجة المركزية وتمكين الوصول المباشر إلى الذاكرة،والتي هي ضرورية لتشغيل الجيل القادم من التطبيقات المكثفة الحوسبةمع استمرار حجم البيانات في الانفجار، فإن الأهمية الاستراتيجية لهذه القدرات المتقدمة للشبكات سوف تنمو فقط.