एनवीआईडीआईए नेटवर्क एडाप्टर समाधान: आरडीएमए/आरओसीई लो-लेटेंसी ट्रांसमिशन अनुकूलन के लिए आर्किटेक्चरल फ्रेमवर्क

NVIDIA नेटवर्क एडाप्टर समाधान हार्डवेयर से एप्लिकेशन स्तर तक डेटा ट्रांसमिशन को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन की गई एक बहु-स्तरीय वास्तुकला का उपयोग करता है। यह एकीकृत दृष्टिकोण विभिन्न बुनियादी ढांचा वातावरण में निर्बाध संचालन सुनिश्चित करता है, जबकि सबसे कम संभव विलंबता और उच्चतम थ्रूपुट बनाए रखता है।

NVIDIA ConnectX नेटवर्क एडाप्टर समाधान की हार्डवेयर रीढ़ बनाते हैं, जिसमें शामिल हैं:

• दोहरे पोर्ट 100/200/400 GbE कनेक्टिविटी विकल्प
• RoCE और InfiniBand दोनों का समर्थन करने वाले हार्डवेयर-आधारित RDMA इंजन
• बुद्धिमान प्रवाह संचालन के साथ उन्नत पैकेट प्रोसेसिंग पाइपलाइन
• अधिकतम बैंडविड्थ के लिए PCIe 4.0/5.0 होस्ट इंटरफेस

रिमोट डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस (RDMA) कार्यान्वयन निम्नलिखित के माध्यम से पारंपरिक नेटवर्किंग बाधाओं को समाप्त करता है:

• शून्य-कॉपी डेटा ट्रांसफ़र ऑपरेटिंग सिस्टम कर्नेल को बायपास करते हैं
• डेटा का सीधे एप्लिकेशन मेमोरी स्पेस में प्लेसमेंट
• नेटवर्क एडाप्टर हार्डवेयर के लिए ट्रांसपोर्ट लेयर ऑफलोडिंग
• CPU बायपास तंत्र जो एप्लिकेशन वर्कलोड के लिए होस्ट संसाधनों को मुक्त करते हैं

कनवर्ज्ड ईथरनेट (RoCE) पर RDMA, विशिष्ट अनुकूलन के साथ मानक ईथरनेट बुनियादी ढांचे पर उच्च-प्रदर्शन RDMA संचालन को सक्षम बनाता है:

• लेयर 3 नेटवर्क में रूटिंग के लिए RoCE v2 समर्थन
• प्रवाह नियंत्रण के लिए स्पष्ट भीड़ अधिसूचना (ECN)
• हानि रहित ईथरनेट के लिए प्राथमिकता-आधारित प्रवाह नियंत्रण (PFC)
• स्थिर प्रदर्शन के लिए उन्नत भीड़ नियंत्रण एल्गोरिदम

कृत्रिम बुद्धिमत्ता वर्कलोड के लिए, समाधान एक विशेष वास्तुकला लागू करता है:

• नेटवर्क और GPU मेमोरी के बीच सीधे डेटा ट्रांसफ़र के लिए GPU-डायरेक्ट RDMA
• अनुकूलित सामूहिक संचालन के लिए NCCL (NVIDIA कलेक्टिव कम्युनिकेशंस लाइब्रेरी) एकीकरण
• बड़े पैमाने पर मॉडल प्रशिक्षण का समर्थन करने वाले मल्टी-होस्ट एडाप्टर कॉन्फ़िगरेशन
• सरलीकृत क्लस्टर संचालन के लिए स्वचालित फैब्रिक प्रबंधन

समाधान NVMe-over-Fabrics कार्यान्वयन के माध्यम से भंडारण वर्कलोड तक विस्तारित होता है:

• NVMe-of-TCP और NVMe-of-RDMA लक्ष्य समर्थन
• एडाप्टर हार्डवेयर के लिए स्टोरेज प्रोटोकॉल प्रोसेसिंग ऑफलोड
• एंड-टू-एंड सेवा की गुणवत्ता प्रवर्तन
• एकीकृत सुरक्षा सुविधाएँ जिनमें एन्क्रिप्शन ऑफलोड शामिल है

समाधान में व्यापक प्रदर्शन ट्यूनिंग क्षमताएं शामिल हैं:

• इष्टतम पथ चयन के लिए अनुकूली रूटिंग एल्गोरिदम
• वर्कलोड पैटर्न के आधार पर गतिशील व्यवधान मॉडरेशन
• ट्रैफ़िक प्राथमिकता के लिए सेवा की गुणवत्ता (QoS) नीतियां
• प्रदर्शन विश्लेषण के लिए व्यापक निगरानी और टेलीमेट्री

सफल तैनाती एक संरचित दृष्टिकोण का पालन करती है:

• मूल्यांकन चरण:बुनियादी ढांचे का मूल्यांकन और आवश्यकता विश्लेषण
• डिजाइन चरण:नेटवर्क वास्तुकला योजना और कॉन्फ़िगरेशन विनिर्देश
• तैनाती चरण:हार्डवेयर स्थापना और सॉफ़्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन
• अनुकूलन चरण:प्रदर्शन ट्यूनिंग और सत्यापन परीक्षण

NVIDIA नेटवर्क एडाप्टर समाधान को लागू करने वाले संगठन आमतौर पर प्राप्त करते हैं:

• वितरित अनुप्रयोगों के लिए नेटवर्क विलंबता में 85-95% की कमी
• नेटवर्क प्रोसेसिंग के लिए CPU उपयोग में 60-80% की कमी
• डेटा-गहन वर्कलोड के लिए एप्लिकेशन थ्रूपुट में 3-5x सुधार
• बुनियादी ढांचे के समेकन के माध्यम से स्वामित्व की कुल लागत में महत्वपूर्ण कमी

RDMA और RoCE अनुकूलन के साथ NVIDIA नेटवर्क एडाप्टर समाधान डेटा सेंटर नेटवर्किंग प्रदर्शन को बदलने के लिए एक संपूर्ण वास्तुशिल्प ढांचा प्रस्तुत करता है। उन्नत हार्डवेयर क्षमताओं को परिष्कृत सॉफ़्टवेयर एकीकरण के साथ मिलाकर, संगठन अपने सबसे अधिक मांग वाले वर्कलोड के लिए अभूतपूर्व स्तर की दक्षता और प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं। जैसे-जैसे डेटा-गहन अनुप्रयोग विकसित होते रहते हैं, यह समाधान अगली पीढ़ी की कंप्यूटिंग आवश्यकताओं का समर्थन करने के लिए आवश्यक मूलभूत बुनियादी ढांचा प्रदान करता है, जबकि मानक-आधारित कार्यान्वयन के माध्यम से निवेश सुरक्षा बनाए रखता है।