การแก้ไขเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับสถาบันวิจัย: สถานการณ์การใช้งาน ConnectX-7

การแสวงหาค้นพบทางวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมอย่างไม่หยุดยั้งต้องการพื้นฐานการคํานวณที่สามารถติดตามกับภาระงานวิจัยที่ซับซ้อนมากขึ้นสรุปทางแก้ปัญหานี้สํารวจวิธีการMellanox ConnectX-7adapter เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานสําหรับการวิจัยวิชาการสถานที่ใช้งานที่มีความแตกต่างHPCการนําเทคโนโลยี ConnectX-7 มาใช้สถาบันวิจัยสามารถเร่งเวลาในการค้นพบ และยกระดับผลตอบแทนจากการลงทุนคอมพิวเตอร์.

โมเดิร์นการวิจัยวิชาการประเทศอเมริกาได้เข้าสู่ยุคของการค้นพบที่ใช้ข้อมูลมาก โดยที่ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลจํานวนมากปริมาณความท้าทายทางคอมพิวเตอร์ได้เติบโตอย่างรวดเร็ว, โดยมีโครงการวิจัยในสาขาต่างๆ เช่น โจโนมิก, ฟิสิกส์อนุภาค และการจําลองสภาวะอากาศ สร้างข้อมูล petabyte ที่ต้องการการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนการแพร่ระบายข้อมูลนี้ ทําให้เครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูง ไม่เพียงแค่เป็นการเพิ่มเติม แต่เป็นความจําเป็นHPCสถาบันวิจัยทั่วโลกกําลังปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานของพวกเขา เพื่อสนับสนุนวิทยาศาสตร์ร่วมมือและวิธีการที่ใช้ข้อมูลมาก ที่นิยามการวิจัยในศตวรรษที่ 21.

สถาบันวิจัยต้องเผชิญกับปัญหาพื้นฐานที่สําคัญที่ขัดขวางความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และจํากัดประสิทธิภาพของทรัพยากรการคํานวณของพวกเขา

• จํากัดการเคลื่อนไหวข้อมูล:โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายแบบดั้งเดิมไม่สามารถติดตามอัตราการผลิตข้อมูลของเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยได้สร้างอุปสรรคที่ชะลอผลการวิจัยและลดการใช้เครื่องมือ.
• ความหลากหลายของภาระงานหลายสาขาศูนย์คอมพิวเตอร์การวิจัยต้องรองรับภาระงานที่หลากหลายที่มีความต้องการเครือข่ายที่แตกต่างกัน จากการโอนไฟล์ขนาดใหญ่ในพันธุกรรม ไปยังการจราจรข้อความขนาดเล็กในการจําลองไดนามิกโมเลกุล
• ความต้องการของการวิจัยร่วมกันโครงการวิจัยหลายสถาบันต้องการการแบ่งปันข้อมูลได้อย่างต่อเนื่องข้ามเส้นแดนทางภูมิศาสตร์ ซึ่งต้องการความสามารถในการเชื่อมต่อในเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพสูง
• การใช้ทรัพยากรไม่มีประสิทธิภาพทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่แพง โดยเฉพาะ GPU และตัวเร่งเฉพาะเจาะจง มักจะนั่งเฉยๆ รอการโอนข้อมูลให้เสร็จสิ้น ทําให้ผลกําไรจากการลงทุนโดยรวมลดลง
• ความจํากัดทางงบประมาณสถาบันวิจัยต้องบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดภายในงบประมาณจํากัด จําเป็นต้องมีทางแก้ไขที่ให้สัมพันธ์ราคา / ประสิทธิภาพที่พิเศษ

ความท้าทายเหล่านี้มักจะส่งผลให้ผลการวิจัยช้าลง การใช้ทรัพยากรไม่มีประสิทธิภาพ และความสามารถที่จํากัดในการดําเนินงานในโอกาสการวิจัยที่ใช้ข้อมูลมาก

รายการMellanox ConnectX-7adapter ให้คําตอบที่ครบถ้วนกับโจทย์การเชื่อมต่อที่สถาบันวิจัยเผชิญHPCสิ่งแวดล้อม

• 400Gb/s ผลงาน:ส่งความเชื่อมต่อ InfiniBand และ Ethernet 400Gb / s, ให้ความกว้างแดนที่จําเป็นสําหรับการใช้งานการวิจัยที่ใช้ข้อมูลมากและการจําลองขนาดใหญ่
• การลดฮาร์ดแวร์:ปลดโหลดการประมวลผลเครือข่ายจาก CPU ที่เป็นเจ้าภาพ ทําให้มีทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่มีค่าสําหรับการนําไปใช้งานในงานวิจัย แทนการใช้จ่ายในพื้นฐาน
• การสนับสนุน RoCE ระดับสูงใช้ RDMA ผ่าน Ethernet Converged พร้อมการควบคุมความจุกจุกที่ขยายขึ้น ทําให้สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง ผ่านพื้นฐาน Ethernet มาตรฐาน
• เทคโนโลยีหลายโฮสต์อํานวยความสะดวกให้หลายเซอร์เวอร์แบ่งปันแอดป์เตอร์ ConnectX-7 ตัวเดียว ลดต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานและความซับซ้อนในสภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์หนาแน่น
• เวลาแม่นยํา:ให้เวลาที่แม่นยําในระยะนาโนวินาที ที่จําเป็นสําหรับการรวบรวมข้อมูลและการวัดแบบทดลอง

รายการMellanox ConnectX-7ทําให้สามารถเปลี่ยนแปลงผลงานได้ในหลายสาขาวิจัย แต่ละสาขาที่มีความต้องการในการเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายที่แตกต่างกัน

ในโครงการเรียงลําดับพันธุกรรมขนาดใหญ่ ConnectX-7 เร่งการโอนข้อมูลจากเครื่องมือเรียงลําดับไปยังระบบเก็บข้อมูลและทรัพยากรคํานวณนักวิจัย สามารถ ทํา รายการ โจนัม ของ มนุษย์ ทั้ง หมด ได้ ใน เวลา หลาย ชั่วโมง แทน ที่ จะ ทํา รายการ หลาย วัน, ทําให้การวิเคราะห์รวดเร็วสําหรับการวิจัยทางคลินิกและการศึกษาประชากร

สําหรับการจําลองสภาวะอากาศทั่วโลกที่ต้องการการสื่อสารระหว่างหลายพันโน้ดคอมพิวเตอร์ ความช้าต่ําของตัวปรับและความกว้างของแบนด์เวิร์ดที่สูงทําให้การดําเนินการแบบอย่างมีประสิทธิภาพนักวิจัยสามารถใช้รุ่นความละเอียดสูงขึ้น กับการแลกเปลี่ยนข้อมูลบ่อยขึ้นการปรับปรุงความแม่นยําของการจําลอง

ในการทดลองฟิสิกส์อนุภาคที่ผลิตข้อมูล petabyte ConnectX-7 ทําให้สามารถกระจายข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไปยังทรัพยากรการประมวลผลทั่วโลกเทคโนโลยีนี้รองรับการกรองข้อมูลและการวิเคราะห์ในเวลาจริง ที่จําเป็นสําหรับการตรวจพบเหตุการณ์ทางกายภาพที่หายาก.

การดําเนินการMellanox ConnectX-7เทคโนโลยีส่งผลประโยชน์ที่สามารถวัดได้ ผ่านเมตรคอมพิวเตอร์การวิจัยหลัก

การปรับปรุงเหล่านี้แปลว่าผลการวิจัยที่เร็วขึ้น ผลผลิตที่สูงขึ้น และลดต้นทุนการคํานวณการวิจัยวิชาการสถาบัน

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติชั้นนําMellanox ConnectX-7แอดป์เตอร์ทั่วเรือหลักของพวกเขาHPCระบบสนับสนุนโครงการวิจัยที่หลากหลาย การดําเนินการได้รับประสิทธิภาพการปรับขนาด 95% บนการจําลองโมเลกุลไดนามิกส์ 1024 หน่วยและลดเวลาวิเคราะห์ข้อมูลสําหรับการวิจัยสภาพอากาศ 60%ห้องปฏิบัติการรายงานการปรับปรุง 40% ในการใช้งานระบบโดยรวมและการลดเวลาในการแก้ไขที่สําคัญ.

รายการMellanox ConnectX-7เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้วิจัยวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 21ConnectX-7 ทําให้นักวิจัยสามารถมุ่งเน้นกับวิทยาศาสตร์ แทนการจํากัดทางคอมพิวเตอร์สําหรับการวิจัยวิชาการสถาบันที่มุ่งมั่นในการพัฒนาความรู้ของมนุษย์ การลงทุนในเทคโนโลยี ConnectX-7 เป็นการลงทุนในการค้นพบและนวัตกรรมในอนาคต