CXL vs Infiniband : Lequel choisir pour une interconnexion à haut débit ?

Dans le monde numérique en constante évolution, le besoin de technologies d'interconnexion à haut débit n'a jamais été aussi critique. Le choix de la bonne technologie peut avoir un impact significatif sur les performances et l'efficacité des systèmes informatiques. Le CXL (Compute Express Link) et Infiniband sont deux options majeures du marché qui ont gagné en popularité. Dans cet article, nous examinerons les caractéristiques et les avantages de ces technologies afin de vous aider à prendre des décisions avisées pour vos besoins en matière d'interconnexion à haut débit.

Que sont CXL et Infiniband ?

La technologie CXL

Compute Express Link, ou CXL, est une technologie d'interconnexion de pointe qui se focalise davantage sur les systèmes informatiques généraux. CXL s'appuie sur une interface à grande vitesse et à faible latence pour permettre une communication transparente entre les CPU et les accélérateurs, tels que les GPU ou FPGA. Les principales caractéristiques du CXL sont les suivantes :

• 1. Transfert de données à grande vitesse : CXL offre des vitesses de transfert de données impressionnantes, ce qui permet une communication efficace entre les éléments de calcul.

• 2. Compatibilité : CXL est conçu pour être compatible avec différentes architectures, ce qui en fait un dispositif polyvalent et adaptable à divers environnements informatiques.

• 3. Partage efficace de la mémoire : CXL prend en charge un partage efficace de la mémoire grâce à la fonctionnalité de cohérence de la mémoire cache.

• 4. Topologie flexible : CXL prend en charge diverses topologies telles que le point à point, l'arbre et l'anneau.

Exploration de la technologie Infiniband

InfiniBand, introduit en 2000 par l'InfiniBand Trade Association (IBTA), est réputé pour son architecture de réseau informatique à haute performance et à faible latence. Il se distingue dans les centres de données et les grappes de calcul à haute performance par sa vitesse de transmission des données et ses capacités de communication exceptionnelles. Ses principaux avantages sont les suivants :

• 1. Bande passante élevée : Infiniband offre des capacités de bande passante considérables, ce qui le rend adapté aux applications à forte consommation de données.

• 2. Faible surcharge du CPU : En soulageant le processeur central des tâches de traitement, Infiniband permet d'optimiser les performances et l'efficacité du système.

• 3. Évolutivité : Les réseaux Infiniband sont réputés pour leur évolutivité, puisqu'ils prennent en charge plus de cent mille nœuds. Pour gérer efficacement de tels réseaux à grande échelle, les entreprises déploient des commutateurs Infiniband afin de garantir des communications transparentes et une optimisation.

Pour plus de détails sur Infiniband, consultez InfiniBand, qu'est-ce que c'est exactement ?

Choisir entre CXL et Infiniband

Lorsque l'on compare les technologies CXL et Infiniband, il faut tenir compte de plusieurs spécifications techniques importantes. Il est essentiel de comprendre les avantages et les inconvénients de chaque technologie pour prendre une décision judicieuse.

• Débit : InfiniBand offre un débit maximal de 800 Gbps sur une liaison unique, tandis que l'interface CXL/PCIe Gen5 atteint un débit maximal de 512 Gbps.

• Latence : La latence InfiniBand peut être aussi faible que 100ns, et la latence CXL est d'environ 500ns. La latence InfiniBand est nettement inférieure à la latence CXL.

• Évolutivité : Les réseaux InfiniBand peuvent s'étendre à plus de cent mille nœuds, une échelle qui n'a pas encore été atteinte par CXL.

• Écosystème commercial : InfiniBand dispose d'un écosystème commercial très mature, alors que l'écosystème pour CXL est encore en cours de développement.

• Généralisation : CXL se concentre sur l'interconnexion de systèmes informatiques généraux, tandis qu'InfiniBand s'oriente vers le domaine de l'informatique à haute performance.

• Coûts : CXL offre des avantages en termes de rentabilité supérieurs à ceux de l'InfiniBand.

Scénarios d'application de CXL et Infiniband

CXL et Infiniband sont des technologies polyvalentes avec des scénarios d'application variés à travers diverses industries.

Applications CXL

CXL est de plus en plus utilisé dans les interconnexions de serveurs, l'accélération des bases de données et les systèmes de stockage. Ses capacités en font un élément particulièrement adapté aux charges de travail nécessitant des transferts de données à grande vitesse, le partage de la mémoire et l'utilisation efficace des accélérateurs.

Applications Infiniband

Infiniband est largement utilisé dans les environnements de calcul à haute performance (HPC), notamment les superordinateurs, les installations de recherche scientifique et les systèmes de prévision météorologique. Il est également largement utilisé dans les centres de données pour le stockage et le traitement de données à grande vitesse, l'informatique en nuage et la virtualisation.

Les développements technologiques de CXL et InfiniBand

Le dévoilement de CXL 1.0 en 2019 a représenté une avancée significative, permettant aux CPU d'accéder à la mémoire partagée des accélérateurs. Depuis son introduction, les protocoles et les normes Compute Express Link (CXL) ont fait l'objet d'améliorations et d'extensions continues.

• CXL 1.1 a été conçu pour améliorer la conformité et l'interopérabilité tout en assurant une compatibilité ascendante avec la norme d'origine.

• CXL 2.0 a intégré des fonctionnalités supplémentaires telles que des capacités de commutation pour les configurations en éventail, la mise en commun des ressources et la prise en charge de la mémoire persistante. Cette version visait à minimiser le surprovisionnement des ressources tout en introduisant l'intégrité au niveau des liaisons et le cryptage des données (CXL IDE) pour une sécurité accrue.

• CXL 3.0, publié en août 2022, a doublé le débit de données à 64GT/s et étendu la taille des paquets de 68 à 256 octets. En outre, des améliorations ont été apportées à la gestion du tissu, au partage de la mémoire et aux communications d'égal à égal sans introduire de latence supplémentaire.

InfiniBand continue d'évoluer avec l'introduction de technologies innovantes destinées à améliorer les performances et l'évolutivité des solutions d'interconnexion à grande vitesse :

• 56/40G FDR InfiniBand: FDR (Fourteen Data Rate) InfiniBand offre des vitesses pouvant atteindre 56 Gbps (56 Gigabits par seconde) pour les voies de données uniques, ou 40 Gbps en utilisant des connecteurs QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable).

• 100G EDR InfiniBand: EDR (Enhanced Data Rate) InfiniBand fournit jusqu'à 100 Gbps par voie de données, répondant aux demandes croissantes des charges de travail à forte bande passante dans les applications HPC et cloud computing.

• 200Gbps HDR InfiniBand: L'InfiniBand HDR (High Data Rate) double le débit de données par rapport à l'EDR, atteignant jusqu'à 200 Gbps par voie de données. Cette largeur de bande plus élevée est essentielle pour traiter les volumes croissants de données générés par les tâches informatiques modernes et pour faciliter une interconnectivité plus rapide entre les nœuds dans les systèmes à grande échelle.

• 400Gbps NDR InfiniBand: InfiniBand NDR (Next Data Rate) permet d'atteindre 400 Gbps par voie de données. Cette évolution représente une étape importante dans la technologie d'interconnexion, permettant des taux de transfert de données ultra-rapides pour les charges de travail les plus exigeantes et stimulant l'innovation dans l'apprentissage en profondeur et la recherche scientifique.

• 800Gbps XDR InfiniBand: InfiniBand XDR (eXtended Data Rate) marque l'avant-garde de la technologie InfiniBand, avec des vitesses atteignant 800 Gbps par voie de données. L'InfiniBand XDR établit de nouvelles normes pour le calcul de haute performance et les réseaux de centres de données, permettant aux entreprises de relever les défis de calcul les plus complexes.

Comme CXL et InfiniBand continuent de repousser les limites de la performance et des capacités d'extension, nous pouvons prévoir de nouvelles avancées qui révolutionneront les méthodes de transmission, de traitement et d'utilisation des données utilisées dans diverses applications informatiques.