Приложения

Mellanox® — это лидер отрасли по внедрению архитектуры центров обработки данных, ориентированных на данные, — архитектуры, которая обеспечивает вычислительные процессы внутри сети, позволяя анализировать данные в любом месте, в частности, при их передачи по сети. Такой подход устраняет узкие места в традиционных архитектурах центров обработки данных, ориентированных на ЦП, и обеспечивает наивысший уровень производительности и масштабируемости. Решения Mellanox для ориентированных на данные архитектур включают в себя аппаратные и программные элементы, чтобы удовлетворить требования высокопроизводительных приложений, приложений в области ИИ, глубокого обучения, больших данных, а также других приложений приложений, интенсивно работающих с данными.

Ниже перечислены основные технологии вычислительных процессов внутри сети, реализованные в решениях сетевых межсоединений Mellanox:

  • Протокол масштабируемой иерархической агрегации и редукции (SHARP)™ поддерживает вычислительные операции, связанные с платформами связи, на коммутаторах Mellanox и оборудовании HCA, что позволяет сети управлять алгоритмами редукции и агрегации данных и исполнять данные алгоритмы. Технология SHARP компании Mellanox используется в ходе высокопроизводительных вычислений для разгрузки коллективных операций и повышения их производительности.

  • Сопоставление тегов MPI - адаптеры Mellanox ConnectX®-5 и ConnectX-6 переносят нагрузку протокола сопоставления тегов MPI от процессора в сеть, а также они могут выполнять сопоставление тегов MPI и обработку запросов без использования процессора. В результате снижаются задержки и резко сокращается загрузка процессора при выполнении операций MPI с 90 % почти до 0 %.

  • В GPUDirect® RDMA добавлена новейшая технология GPUDirect® ASYNC. Протокол GPUDirect ASYNC аналогичным образом разгружает ЦП от обработки путей к данным, а также операций панели управления, позволяя ЦП планировать обмен данными в сети. Это приводит к дополнительному ускорению обмена данными между ЦП и сетью, существенной экономии энергозатрат, а также позволяет использовать более доступные ЦП, позволяя снизить общую стоимость платформы.
  • SHIELD — сокращенное название протокола Self-Healing Interconnect Enhancement for Intelligent Datacenters. SHIELD позволяет восстанавливать утраченную связь в 5000 раз быстрее по сравнению со временем реакции менеджера подсети. Это дает возможность не допустить прекращения протоколов по истечении времени ожидания, исключая тем самым повторяющиеся попытки восстановить потерянную после сбоя связь и сбои выполнения задания, связанные с проблемами обмена данными. В результате повышается производительность и максимально повышается рентабельность. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о SHIELD

Кроме того, алгоритмы маршрутизации предоставляют диспетчеру подсети InfiniBand метод определения оптимальных маршрутов для всего трафика в данной архитектуры фабрики. Mellanox поддерживает как алгоритмы, относящиеся к определенным топологиям, так и общие алгоритмы, которые позволяют расширить поддержку на целый ряд других топологий, кроме fat tree, например на многомерный (до 6D) тор, гиперкуб, усовершенствованный гиперкуб, mesh и новую топологию Dragonfly+. Последнюю нужно особо отметить, поскольку она обеспечивает топологию взаимосвязанных групп, которую можно масштабировать на очень большое количество узлов со следующими преимуществами: расширяемость, максимизация пропускной способности между секциями кластера за счет адаптивной маршрутизации, стратегии, позволяющие сэкономить на кабельных трассах и снизить уровень сложности.

Биологические науки

Центры обработки биоданных используют технологию высокопроизводительных вычислений как для исследований, так и непосредственно для медицинского обслуживания. Снижение времени ожидания в очереди и повышенная производительность не только ускоряют проведение исследований, но и спасают жизни! Для таких ЦОД имеют место проблемы приложений, связанных с обработкой больших данных и высокоскоростными вычислениями. Они подвержены негативному влиянию недостаточной производительности сети между сервером и СХД.

Подробности

EDA

Комплекс автоматизации проектирования электронных устройств включает в себя 3D-моделирование, динамику жидкостей и газов, а также другие процессы с интенсивными вычислениями, которые требуют решений для высокопроизводительных центров обработки данных. В этих приложениях используется очень сильно связанные параллельные алгоритмы, которые могут быть весьма чувствительны к фабрике обмена данными и задержкам на платформе. Mellanox InfiniBand с технологией Mellanox SHARP обеспечивает более чем 10-кратное усовершенствование для этих приложений.

Подробности

Производство

Системы САПР и CAE-системы имеют поддержку сред высокопроизводительных вычислений в кластере, позволяя сократить время обработки и повысить прибыль для новых продуктов. Mellanox InfiniBand с решением RDMA позволяет моделировать сложные системы с использованием моделей большого объема памяти в реальном времени, позволяя повысить точность и оптимизировать процессы производства. Это ведет к повышению безопасности и производительности, а также к сокращению затрат.

Подробности

СМИ и развлекательная индустрия

Владельцы современных центров обработки мультимедийных данных вкладывают средства в кластерные технологии высокопроизводительных вычислений, которые позволяют объединить вычислительные мощности сотен или тысяч процессоров для очень сложных задач визуализации. Анимация и дополненная реальность занимают важное место среди методов мультимедийного бизнеса. Для них требуются сети с наивысшей производительностью для параллельных вычислений на ЦП и графических процессорах с технологией GPUDirect, учитывая наличие хранилищ больших объемов данных.

Подробности

Моделирование в нефтегазовой отрасли

Компании нефтегазовой отрасли используют технологию высокопроизводительных вычислений для обзора и поиска новых емкостей для переработки на этом сегменте рынка с высокой конкуренцией. Успех зависит от затратного сбора данных в высоком разрешении и применения сложных методов моделирования/анализа. Среди проблем с вычислениями — обработка больших объемов данных для снижения стоимости поиска и добычи сырых нефтепродуктов и оптимизации производства.

Подробности

Климат и астрономия

Для метеорологических прогнозов и исследований требуется высокоскоростная обработка больших объемов входящих данных, зачастую в реальном времени. Поэтому производительность зависит от скорости обработки. В области исследований океана и астрономии имеют место аналогичные проблемы, связанные с необходимостью наличия вычислительных мощностей для очень больших моделей. В ЦОД, которые задействованы в таких исследованиях, используется кластерная технология высокопроизводительных вычислений, в рамках которой вычислительные ресурсы объединены с тысячами ЦП в больших высокопроизводительных системах хранения данных.

Подробности