NVIDIA LinkX 助力IB網絡高速穩定與可靠傳輸

InfiniBand（直譯為“無限帶寬”技術，縮寫為IB）是一個用于高性能計算的計算機網絡通信標準，是世界領先的超級計算機的互連首選?；贜VIDIA InfiniBand的端到端網絡可實現極低的延遲，以及高數據吞吐量和傳輸速率。

InfiniBand網絡主要用于高性能計算（HPC）場景，通過高速的InfiniBand技術，將業務負載由單機運行轉化為基于多機協作的高性能計算集群。采用了InfiniBand網絡技術，使得高性能集群的性能得以進一步地釋放和優化。

作為未來算力的基本單元，高性能的數據中心也越來越多地采用InfiniBand網絡方案，尤其是在超算中心中應用最為廣泛。

本文中出現的與NVIDIA產品相關的圖片或視頻（完整或部分）的版權均歸NVIDIA Corporation所有。

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NVIDIA Quantum-2 InfiniBand平臺：400Gb/s NDR InfiniBand網絡互連

NVIDIA所提供的InfiniBand系列產品主要包括網卡、DPU、交換機以及LinkX線纜和光模塊，速率從100Gb/s EDR到200Gb/s HDR再到最新的400Gb/s NDR。NVIDIA最新發布的Quantum-2 InfiniBand平臺繼續創造高性能網絡的更高紀錄，包括NVIDIA Quantum-2交換機、ConnectX-7網卡、BlueField-3 DPU、LinkX線纜和光模塊，一同構成了面向新一代高性能計算、人工智能、機器學習、大數據、云計算、Web 3.0和存儲平臺的完整400Gb/s NDR InfiniBand網絡互連基礎設施。

NDR InfiniBand憑借其最高的數據吞吐量、極低的延遲和智能的網絡計算加速引擎，可為要求最苛刻的計算和數據應用提供世界領先的性能和可擴展性。

NVIDIA Quantum-2 InfiniBand平臺不但能夠實現GPU Direct RDMA對AI業務至關重要的技術。其中BlueField-3 DPU增加了DPA 引擎（Data-Path Accelerator）來對特定流量進行編程和加速。ConnectX-7 VPI系列IB網卡對各種通信模型基于網絡的計算進行了專門優化，提高了All reduce 和 All－to－All等通信時的通信效率。憑借單端口每秒400Gbps的高吞吐量，NVIDIA Quantum-2 InfiniBand將端口速率提高一倍，網絡物理端口數量增加1.5倍。Quantum-2平臺的系統容量提升至上代產品的5倍，支持的數據中心的規模提升了6.5倍，而數據中心網絡的能耗則降低了36%。

NVIDIA Quantum-2的盒式交換機，芯片采用7nm工藝，包含570億個晶體管，配有64個400Gbps端口，通過Split線纜以提供多達128個200Gbps端口。交換機的雙向總吞吐量為51.2Tb/s，具有超過每秒665億數據包的標志性包轉發能力。同時，Quantum-2平臺提供不同端口數的模塊化交換機系統，可以支持多達2048個，系統容量超出上一代5倍?；贜VIDIA Quantum-2交換機ASIC的盒式交換機和模塊化交換機系統提供了全面的InfiniBand交換互連接解決方案，支持各種InfiniBand網絡拓撲，包括Fat Tree、DragonFly+、多維 Torus等。

NVIDIA Quantum-2平臺在主機端提供兩個網絡選項，ConnectX-7網卡和BlueField-3 DPU。ConnectX-7基于7nm工藝，包含80億個晶體管，其數據傳輸速率是上一代的兩倍，通過RDMA、GPU Direct Storage、GPU Direct RDMA和網絡計算加速應用，充分發揮網絡的能力。BlueField-3采用7nm工藝，包含220億個晶體管，提供16個64位ARM CPU，基于數據IO的業務部署，提供加速、卸載和隔離的能力，優化了數據中心基礎設施的架構。

為了打造完整的端到端400Gb/s InfiniBand 基礎架構，NVIDIA Quantum-2還提供了LinkX解決方案，為用戶提供一系列不同類型的400Gb/s DAC線纜（高速銅纜）、AOC線纜（有源光纜）以及光模塊產品，以構建復雜的基礎設施，可以為選擇的拓撲結構提供最大的靈活性，針對不同的連接場景，提供全套的線纜模塊方案。

NVIDIA LinkX擁有完善的產品體系，可提供不同的方案組合（光模塊、DAC/AOC直連以及分支高速線纜），速率包括EDR（100G）、HDR（200G）和NDR（400G），外形尺寸涵蓋QSFP28、QSFP56以及OSFP。

LinkX產品在NVIDIA“端到端”網絡系統中發揮了最佳的效果和獨特的功能，除了滿足InfiniBand貿易協會 (IBTA) 標準外，LinkX產品在出廠之前完成了100% 真實業務測試，確保線纜模塊的品質，從底層支持InfiniBand網絡實現高性能。NVIDIA LinkX產品的低誤碼率、低延時、低功耗和高可靠性等特點可以與NVIDIA交換機和網卡產品完美適配，在具有嚴格要求的超級計算機和超大規模系統中提供了最優的傳輸效率。

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構建InfiniBand網絡出現的常見問題

目前市面上有部分客戶在構建InfiniBand網絡時使用了第三方的光模塊、高速線纜等連接件產品，然而卻在實際應用中出現了大量的問題，主要表現為：

1、網絡鏈路不穩定：出現鏈路震蕩現象

2、傳輸延時高：在推理、訓練等業務負載下，大大延長訓練周期

3、功耗高：產品發熱異常，嚴重時甚至可能損壞設備

4、產品質量良莠不齊：經常出現大批量無法使用的情況

納多德NADDOD——作為NVIDIA網絡產品Elite Partner (精英級別合作伙伴)，致力于為客戶提供高品質高性能光網絡解決方案，在為客戶搭建高性能網絡方案的過程中，收到不少因使用第三方InfiniBand連接件而出現售后問題的反饋，導致用戶網絡延遲甚至中斷，額外增加了客戶處理售后問題所花費的時間成本。

結合大量真實案例中出現的情況，納多德NADDOD建議在InfiniBand網絡中使用的連接件（DAC/AOC線纜、光模塊），一定要選用NVIDIA LinkX原廠線纜，以最大程度地保證連接件與設備之間的適配性，以及保障網絡的穩定傳輸與高可靠性。

審核編輯 黃昊宇