Aufstieg der HPC-Rechenzentren: FS stärkt die Rechenzentren der nächsten Generation

Im Zeitalter des High-Performance-Computing ist die Rechenleistung die wichtigste Komponente und die entscheidende Infrastruktur ist das Rechenzentrum. HPC, eine neue Form der Leistungsfähigkeit, wird stetig weiterentwickelt, um Analysen und Entwicklungen mit noch höherer Effizienz und Geschwindigkeit durchführen zu können. Dies treibt die Rechenzentrumsbetreiber dazu an, leistungsfähigere Rechenkapazitäten bereitzustellen, größere Datenmengen zu verarbeiten und Fortschritte in Richtung offener, intelligenter Netzwerke mit extrem hohem Durchsatz und extrem niedriger Latenz zu machen. Dieser Artikel befasst sich mit der Entwicklung von Rechenzentren als Reaktion auf das HPC-Zeitalter und zeigt, wie FS zum Aufbau von HPC-Rechenzentrumsnetzwerken beiträgt.

Die Entwicklung von Rechenzentren im HPC-Zeitalter

Hohe Skalierbarkeit der Netzwerke

Mit dem Siegeszug von ChatGPT im Internet konzentrieren sich Unternehmen aus verschiedenen Branchen weltweit auf große Sprachmodelle. Branchenriesen wie OpenAI, Google und NVIDIA sind alle an der Erforschung und Einführung von LLM-Produkten beteiligt. Diese Anwendungen erfordern die Verarbeitung großer Datensätze, wobei die Mengen mit der zunehmenden Größe und Komplexität großer Sprachmodelle ständig wachsen, was zu einem exponentiellen Anstieg des Verbrauchs an Rechenleistung führt. Berichten zufolge wird die LLM-gesteuerte Rechenleistung zwischen 2020 und 2030 um das 500-fache ansteigen. Angesichts dieses immensen und schnell wachsenden Bedarfs an Rechenleistung müssen Betreiber von HPC-Rechenzentren hoch skalierbare Netzwerke aufbauen, um für die Datenflut gerüstet zu sein.

Die hohe Skalierbarkeit von HPC-Rechenzentrumsnetzwerken liegt in der Optimierung verschiedener Aspekte wie Netzwerkarchitektur, Infrastruktur und Netzwerkverwaltung. HPC-Rechenzentren benötigen beispielsweise Geräte mit höherer Geschwindigkeit, um einen größeren Datendurchsatz und eine höhere Übertragungsrate zu unterstützen, damit künftige Innovationen und entwickelnde Datenanforderungen mühelos bewältigt werden können. Diese Vorhersage signalisiert einen deutlichen Anstieg von 800G-Geräten in HPC-Rechenzentren.

Echtzeitleistung und geringe Latenz

High-Performance-Computing-Anwendungen wie maschinelles Lernen, Verarbeitung natürlicher Sprache und Computer Vision sind in der Regel datenintensiv und erfordern die Verarbeitung großer Informationsmengen. Daher erfordern sie einen schnellen Zugriff und eine schnelle Übertragung zwischen verschiedenen Geräten wie Switches, Routern und Servern. Langsame Geschwindigkeiten oder hohe Latenzen in ineffizienten Rechenzentrumsnetzwerken können Echtzeit-Eingangssignale unterbrechen, die Verarbeitungseffizienz verringern und damit wichtige Unternehmensabläufe beeinträchtigen. Ein Netzwerkpaketverlust von 0,1 % kann zu einer Verringerung der Rechenleistung um 50 % führen. Daher ist ein blockierungsfreies Rechenzentrumsnetzwerk, das für HPC optimiert ist, erforderlich, um die nahtlose Ausführung wichtiger Aufgaben zu gewährleisten und 100 % der Rechenleistung auszuschöpfen.

Ein effektiver Weg , um eine niedrige Latenz in HPC-Rechenzentren zu erreichen, ist der Einsatz von Netzwerktechnologien, die Remote Direct Memory Access (RDMA).beinhalten. RDMA ermöglicht die direkte Datenübertragung zwischen zwei entfernten Systemspeichern, ohne dass das Betriebssystem oder der Speicher beteiligt sind. InfiniBand, ein Netzwerkprotokoll der nächsten Generation, das RDMA unterstützt, wird ebenfalls häufig in Rechenzentren eingesetzt, die für HPC-Workloads konzipiert sind.

Erhöhte Dichte bei der Netzwerkimplementierung

Um die Implementierung großer Modelle zu beschleunigen, sind die GPU-Cluster von Tausenden auf Zehntausende von Karten angewachsen. OpenAIs GPT-4 beispielsweise verwendet über zehntausend GPUs, um ein Modell mit 1,8 Billionen Parametern zu trainieren. Dieser Einsatz von High-Performance-Computing auf relativ kompaktem Raum führt zu dichteren Rechenzentren.

Die verstärkte Kommunikation zwischen einer großen Anzahl von GPUs erhöht die Komplexität der Netzwerkverkabelung und stellt gleichzeitig höhere Anforderungen an die Switch-Port-Dichte. Einem Forschungsbericht der Dell'Oro Group zufolge werden bis 2027 20 % der Ethernet-Switch-Ports in Rechenzentren für die Verbindung von Acceleration -Servern verwendet, die HPC-Aufgaben unterstützen. In den nächsten drei bis fünf Jahren, wenn HPC weiter voranschreitet und sich immer mehr durchsetzt, werden hochdichte Netzwerke in HPC-Rechenzentren zur Norm werden, ebenso wie der Einsatz von Infrastrukturen der nächsten Generation.

Verbessertes Netzwerkverwaltungssystem

Zusätzlich zu den oben erwähnten Hardware- und Leistungsverbesserungen müssen die Netzwerkverwaltungsfähigkeiten von HPC-Rechenzentren verstärkt werden, um eine optimale Leistung und Zuverlässigkeit zu erhalten. So sind beispielsweise die Visualisierung des Betriebsstatus des gesamten Rechenzentrumsnetzwerks, die schnelle Erkennung von Auffälligkeiten und Ausfällen sowie die Automatisierung von Aufgaben innerhalb der IT-Infrastruktur für die effiziente Verwaltung von HPC-Rechenzentren unerlässlich.

Optimierung von HPC-Rechenzentren mit der Lösung von FS

In der sich schnell entwickelnden Landschaft der HPC-Rechenzentren steht FS an vorderster Front und bietet innovative Lösungen, die auf die einzigartigen Anforderungen von HPC-gesteuerten Workloads zugeschnitten sind. Mit der zuverlässigen H100 InfiniBand-Lösung verhilft FS HPC-Rechenzentren zu beispielloser Skalierbarkeit, Leistung und Effizienz.

Beste Leistung und niedrige Latenz dank den NVIDIA-InfiniBand-Geräten von FS

FS ist ein zuverlässiger Partner im NVIDIA Partner-Netzwerk, der in der Lage ist, HPC- und Machine-Learning-Lösungen auf höchstem Niveau zu liefern. Mit einer breiten Palette umfassender Produkte von NVIDIA InfiniBand ist FS ein zuverlässiger Lösungsanbieter.

Der NVIDIA® Quantum-2MQM9790 InfiniBand Switch von FS verfügt über 64 400Gb/s-Ports an 32 physischen OSFP-Ports und bietet damit die optimale Leistung und Port-Dichte für HPC-optimierte Rechenzentrumsnetzwerke. NVIDIA Quantum-2 InfiniBand unterstützt die neueste NVIDIA High-Speed Interconnect 400Gb/s Technologie und bietet eine schnelle, extrem latenzarme und skalierbare Lösung, die modernste Technologien wie RDMA, adaptives Routing und NVIDIA Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol (SHARP)™ beinhaltet.

FS InfiniBand-Adapter bieten ein breites Spektrum an softwaredefinierten, hardwarebeschleunigten Netzwerk-, Speicher- und Sicherheitsfunktionen, mit denen Unternehmen ihre IT-Infrastrukturen modernisieren und sichern können. Die FS H100 InfiniBand-Lösung bietet kostengünstige, hochwertige InfiniBand-Module und InfiniBand-Kabelmit Geschwindigkeiten von bis zu 400G/800G. Dank des zuverlässigen Broadcom DSP, des geringen Stromverbrauchs und der Branchenstandards wie OSFP MSA gewährleisten die IB-Module und IB-Kabel von FS eine effiziente, stabile Datenübertragung und minimieren Verluste durch Geschäftsunterbrechungen.

Die InfiniBand-Geräte von FS können mit NVIDIA H100 GPU-Servern kombiniert werden, um hochleistungsfähige, äußerst zuverlässige und skalierbare Computernetzwerke für Rechenzentren aufzubauen. Dieses H100-InfiniBand-Rechennetzwerk eignet sich nicht nur für HPC-Workloads, sondern unterstützt auch verschiedene rechenintensive Aufgaben wie High-Performance-Computing, maschinelles Lernen und Big-Data-Analysen.

Zuverlässige Netzwerkverwaltung dank einer einheitlichen Netzwerkplattform

Für komplexe HPC-gesteuerte Rechenzentrumsnetzwerke verwendet FS die PicOS®-Software und den AmpCon™ Network Controller, um das End-to-End-Netzwerk-Lifecycle-Management zu automatisieren. Dies optimiert die Netzwerkkonfiguration und Netzwerkbereitstellung und gewährleistet eine effiziente Zuweisung und Nutzung der Ressourcen für einen stabileren und kostengünstigeren HPC-Netzwerkbetrieb.

Die FS PicOS®-Software bietet Transparenz und Flexibilität und ermöglicht es Kunden, flexible, zuverlässige und programmierbare Netzwerke zu konfigurieren, die auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Die PicOS®-Software unterstützt eine breite Palette von Protokollen, darunter MLAG, EVPN-VXLAN, Ansible, ACL, API und RADIUS, und bietet so ein stabiles Netzwerkverwaltungssystem für HPC-Rechenzentren.

AmpCon™ Network Controller st eine einheitliche Plattform für die Netzwerkverwaltung, die Zero-Touch-Provisioning (ZTP), Implementierung, Konfiguration und Lifecycle-Management von PicOS®-Software-Switches automatisiert. Mit offenen APIs und Unterstützung für benutzerdefinierte Workflows mit Ansible-Playbooks ermöglicht AmpCon™ eine leistungsstarke, agentenlose Automatisierung, die die betriebliche Effizienz und Agilität steigert.

Optimierte Netzwerkarchitektur für perfekte Skalierbarkeit

Die H100 InfiniBand-Lösung von FS basiert auf einer Spine-Leaf-Architektur, die die aktuellen Anforderungen an den Netzwerkbetrieb erfüllt und gleichzeitig Flexibilität und Zuverlässigkeit für zukünftige Erweiterungen von HPC-Rechenzentren bietet. Diese Architektur ist sowohl einfach als auch modular und ermöglicht bei Bedarf eine schnelle Skalierbarkeit. Durch das Hinzufügen zusätzlicher Spine-Switches lässt sich die Netzwerkkapazität leicht erhöhen, und durch das nahtlose Hinzufügen neuer Leaf-Switches wird die Port-Dichte erhöht, ohne dass größere Änderungen an der bestehenden Netzwerkstruktur erforderlich sind.

Warum sollten Sie sich für die HPC-Rechenzentrumslösung von FS entscheiden?

Neben den kosteneffizienten, auf HPC-Workloads zugeschnittenen Lösungen zeichnet sich FS durch seine globale Präsenz, professionelle F&E-Kapazitäten, effiziente Logistik und effektiven Support aus, was einen reibungslosen und stabilen Betrieb von HPC-Rechenzentren weltweit gewährleistet.

Professionelle Forschung und Entwicklung

Mit einem erstklassigen Forschungs- und Entwicklungszentrum, das mehr als 400 Experten umfasst, führt FS strikte Forschungs-, Design- und Testverfahren durch, um die höchsten Qualitätsstandards zu gewährleistenDank jahrelanger Erfahrung mit Lösungen und erstklassigen Laboreinrichtungen und Laborgeräten bietet FS umfassende Dienstleistungen, einschließlich Softwareentwicklung, individuelle Anpassungen und Industriedesign.

Maßgeschneiderte Netzwerklösungen

FS bietet maßgeschneiderte Lösungen für die HPC-Rechenzentren seiner Kunden an, wobei die Projektkosten effektiv verwaltet und präzise Konfigurationen entsprechend den Budgetanforderungen der Kunden ermöglicht werden.

Entdecken Sie selbst, wie FS maßgeschneiderte Lösungen liefert, die den anspruchsvollen Netzwerkanforderungen im Zuge der Entwicklung von HPC gerecht werden. Erfahren Sie hiermehr.

Schnelle Lieferungen dank Lagerhäuser auf der ganzen Welt

Mit über 50.000 Quadratmetern globaler Lagerfläche, die mehr als 200 Länder abdeckt, gewährleistet FS eine pünktliche Lieferung. Mehr als 90 % der Bestellungen werden noch am selben Tag versandt. Lokale Lagerservices erleichtern die Abholung, während Ersatzteildienste die Fehlerbehebungszeiten verkürzen. Die schnelle Produktlieferung verkürzt die Projektzyklen der Kunden, ermöglicht eine frühzeitige Inbetriebnahme und hilft den Kunden, den HPC-Markt schnell zu erobern.

Lokalisierte Dienstleistungen für einen stabilen Betrieb

FS bietet umfassende Dienstleistungen an, einschließlich Erhebungen vor Ort, Installationen und Fehlerbehebungen. Diese Dienstleistungen erstrecken sich auf die USA, Europa und Singapur und helfen Kunden, Installationskosten zu sparen. Durch den Online-Remote-Service können die Experten von FS technische Probleme innerhalb von 12 Stunden identifizieren und beheben, was die Ausfallzeiten von Systemen erheblich reduziert.

Abschließender Gedanke

Von hoher Skalierbarkeit im Netzwerk bis hin zu Echtzeitleistung und geringer Latenz – Rechenzentren stoßen an neue Grenzen, wenn versucht wird, die Anforderungen von HPC-Workloads zu erfüllen. Im Laufe der Entwicklung von Rechenzentren hat sich FS als wichtiger Akteur erwiesen, der einigen renommierten Unternehmen maßgeschneiderte HPC-Rechenzentrumslösungen zur Verfügung gestellt und ihnen geholfen hat, wichtige Meilensteine bei der digitalen Transformation im HPC-Zeitalter zu erreichen.

Da die Branche weltweit weiterhin HPC-Technologien einsetzt, wird FS weiterhin innovative Lösungen anbieten, die es den Kunden ermöglichen, in diesem Zeitalter der Intelligenz und der digitalen Transformation erfolgreich zu sein.