สถาปัตยกรรมสำหรับศูนย์ข้อมูล AI และสวิตช์ NVIDIA: การกำหนดนิยามใหม่ของเครือข่ายประสิทธิภาพสูงในวิทยาเขตอัจฉริยะ

ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของปริมาณงานปัญญาประดิษฐ์ โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายแบบเดิมต้องดิ้นรนเพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของศูนย์ข้อมูล AI สมัยใหม่และวิทยาเขตอัจฉริยะเพื่อให้ได้ปริมาณงานสูง เวลาแฝงต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง สวิตช์ NVIDIA กลายเป็นโซลูชันที่สำคัญ โดยให้การสนับสนุนที่มีประสิทธิภาพสำหรับแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ยุคถัดไปผ่านเทคโนโลยีเครือข่ายที่เป็นนวัตกรรม

ความท้าทายด้านเครือข่ายในศูนย์ข้อมูล AI

โมเดลการฝึกอบรม AI สมัยใหม่ได้เติบโตขึ้นจากพารามิเตอร์หลายร้อยล้านเป็นล้านล้านพารามิเตอร์ ทำให้การฝึกอบรมแบบกระจายกลายเป็นเรื่องปกติใหม่ การเปลี่ยนแปลงนี้ต้องการประสิทธิภาพเครือข่ายที่ไม่เคยมีมาก่อน:

• เวลาแฝงต่ำเป็นพิเศษ: ลดเวลารอการสื่อสารระหว่างโหนดให้เหลือน้อยที่สุด เร่งการฝึกฝนโมเดล
• แบนด์วิธสูง: รองรับการถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วระหว่างโหนดคอมพิวเตอร์
• เครือข่ายแบบ Lossless: ขจัดความแออัดและการสูญเสียแพ็กเก็ต ช่วยให้มั่นใจถึงการใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

สถาปัตยกรรมอีเธอร์เน็ตแบบดั้งเดิมมักจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าในสถานการณ์เหล่านี้ และกลายเป็นคอขวดด้านประสิทธิภาพของแพลตฟอร์มการประมวลผล AI ทั้งหมด

ข้อดีทางเทคนิคของสวิตช์ NVIDIA

สวิตช์ซีรีส์ NVIDIA Spectrum ได้รับการปรับให้เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับปริมาณงาน AI โดยมอบโซลูชันเครือข่ายประสิทธิภาพสูงแบบครบวงจร คุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญ ได้แก่ :

• การส่งต่อเวลาแฝงต่ำเป็นพิเศษ: ต่ำเพียงหลายร้อยนาโนวินาที ซึ่งช่วยลดความล่าช้าในการสื่อสารได้อย่างมาก
• ความหนาแน่นของพอร์ต 400GbE และ 800GbE: ตอบสนองความต้องการแบนด์วิธของคลัสเตอร์ GPU
• การควบคุมความแออัดขั้นสูง: การใช้ RoCEv2 (RDMA บน Converged Ethernet) เพื่อการส่งข้อมูลแบบไม่สูญเสีย
• การวัดและการมองเห็นทางไกล: การตรวจสอบประสิทธิภาพของเครือข่ายและปัญหาคอขวดที่อาจเกิดขึ้นแบบเรียลไทม์

สถานการณ์การใช้งานและโมเดลการใช้งาน

สวิตช์ NVIDIA กำลังเปลี่ยนแปลงสถาปัตยกรรมเครือข่ายข้ามหลายโดเมน:

โครงสร้างพื้นฐานศูนย์ข้อมูล AI

ในสภาพแวดล้อมการฝึกอบรม AI ขนาดใหญ่ สวิตช์ NVIDIA ช่วยให้สามารถสื่อสารได้อย่างราบรื่นระหว่าง GPU นับพันตัว ลักษณะเวลาแฝงที่ต่ำทำให้มั่นใจได้ว่าทรัพยากรการคำนวณยังคงถูกใช้งานอย่างเต็มที่ แทนที่จะรอการถ่ายโอนข้อมูล

เครือข่ายวิทยาเขตอัจฉริยะ

นอกเหนือจากศูนย์ข้อมูลแบบเดิม เทคโนโลยีเครือข่ายของ NVIDIA ยังสนับสนุนแอปพลิเคชันวิทยาเขตอัจฉริยะ ได้แก่:

• การใช้งานการประมวลผล Edge สำหรับอุปกรณ์ IoT
• เครือข่ายการวิจัยประสิทธิภาพสูงในสถาบันการศึกษา
• แพลตฟอร์มการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์สำหรับการรักษาความปลอดภัยและการดำเนินงานของวิทยาเขต

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต

วิวัฒนาการของเทคโนโลยีสวิตช์ของ NVIDIA ยังคงตอบสนองความต้องการที่เกิดขึ้นใหม่ในโครงสร้างพื้นฐาน AI:

• บูรณาการกับ NVIDIA BlueField DPU เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและการประมวลผลโครงสร้างพื้นฐาน
• รองรับปริมาณงาน AI ยุคถัดไปด้วยความต้องการเวลาแฝงที่ต่ำกว่า
• ขยายไปสู่สถานการณ์การประมวลผลแบบ Edge ด้วยฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดกะทัดรัด

เมื่อโมเดล AI มีความซับซ้อนและขยายขนาดมากขึ้น บทบาทของเครือข่ายประสิทธิภาพสูงจึงมีความสำคัญมากขึ้น สวิตช์ NVIDIA มอบรากฐานสำหรับศูนย์ข้อมูล AI และวิทยาเขตอัจฉริยะแห่งอนาคต ทำให้เกิดความก้าวหน้าในด้านปัญญาประดิษฐ์ที่ก่อนหน้านี้ถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดของเครือข่าย

สำหรับองค์กรที่วางแผนการลงทุนโครงสร้างพื้นฐาน AI การประเมินโซลูชันเครือข่ายที่มีความหน่วงต่ำและความสามารถในการรับส่งข้อมูลสูงที่ได้รับการพิสูจน์แล้วนั้นไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไป แต่จำเป็นสำหรับความได้เปรียบทางการแข่งขันเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่เทคโนโลยีสวิตช์ของ NVIDIA สามารถเปลี่ยนกลยุทธ์การปรับใช้ AI ของคุณ