HPCデータセンターの登場：FSが次世代データセンターを強化する

ハイパフォーマンス・コンピューティングの時代に入り、最も重要な需要は計算能力であり、重要なインフラはデータセンターです。HPCは新しい生産性の形として、より高い効率とスピードで分析・創造するために絶えず進化しており、データセンターはより強力な計算能力を提供し、より大量のデータを処理し、オープンで超高スループット、超低遅延のインテリジェント・ネットワークへと進んでいます。この記事では、HPC時代に対応したデータセンターの進化を掘り下げ、FSがHPCデータセンターネットワークの構築にどのように貢献しているかを探ります。

HPC時代におけるデータセンターの進化

ネットワークにおける高い拡張性

ChatGPTがインターネットを席巻する中、世界中の様々な業界の企業が大規模な言語モデルに非常に注目しています。OpenAI、Google、NVIDIAといった業界大手は、いずれもLLM製品の研究と発売に関わっています。このようなアプリケーションでは、大規模なデータセットを処理する必要があり、大規模言語モデルの規模と複雑さが増すにつれて、その量は継続的に拡大し、コンピューティングパワーの消費量は指数関数的に増加します。報告によると、2020年から2030年にかけて、LLM主導のコンピューティングパワーは500倍に増加すると予測されています。このように膨大かつ急速に増大するコンピューティングパワー需要に直面するHPCデータセンターは、データの大洪水に確実に備えるため、高度にスケーラブルなネットワークを構築する必要があります。

HPCデータセンターネットワークの高い拡張性は、ネットワークアーキテクチャ、インフラ、ネットワーク管理など、さまざまな側面の最適化にあります。例えば、HPCデータセンターでは、より大きなデータスループットと高速伝送をサポートするために、より高速なデバイスが必要となり、将来のイノベーションと進化するデータ需要を容易に受け入れることができるようになります。この予測は、HPCデータセンター内での800G機器の導入が大幅に増加することを示しています。

リアルタイム性能と低遅延

機械学習、自然言語処理、コンピュータビジョンなどのハイパフォーマンスコンピューティング・アプリケーションは、一般的にデータ集約型であり、大量の情報を処理する必要があります。そのため、スイッチ、ルーター、サーバーなどのさまざまな機器間で、高速なアクセスと迅速な伝送が要求されます。非効率なデータセンターネットワークにおける低速または高遅延は、リアルタイムの入力信号を乱し、処理効率を低下させ、それによって重要な企業運営に影響を与える可能性があります。0.1%のネットワークパケット損失は、コンピューティングパフォーマンスの50%低下につながるため、クリティカルなタスクをシームレスに実行し、コンピューティングパワーを100%発揮するためには、HPC向けに最適化されたゼロブロッキングのデータセンターネットワークが必要です。

HPCデータセンターで低遅延を実現する効果的な方法の1つは、RDMA（Remote Direct Memory Access）を含むネットワーク技術を採用することです。RDMAは、オペレーティングシステムやストレージを介さずに、2つのリモートシステムメモリ間で直接データ伝送を可能にします。RDMAをサポートする次世代ネットワークプロトコルであるInfiniBandも、HPCワークロード用に設計されたデータセンターで頻繁に使用されています。

ネットワーク展開の密度向上

大規模なモデルの展開を迅速化するため、GPUクラスターのサイズは数千枚から数万枚へと拡大しています。例えば、OpenAIのGPT-4は、1兆8000億のパラメータを持つモデルを訓練するために1万枚以上のGPUカードを採用しています。このように、比較的コンパクトなスペースに高性能コンピューティングデバイスを統合することで、データセンターの高密度化が進んでいます。

多数のGPU間の通信が増加することで、ネットワーク配線が複雑になると同時に、スイッチのポート密度に対する要求も高くなります。Dell'Oro Groupの調査レポートによると、2027年までに、イーサネットデータセンターのスイッチポートの20%が、HPCタスクをサポートするアクセラレーションサーバーとの接続に使用されると予測しています。今後3年から5年の間に、HPCが進歩し普及するにつれて、次世代技術インフラの展開とともに、高密度ネットワークがHPCデータセンターの標準となるでしょう。

ネットワーク管理システムの強化

上記のハードウェアとパフォーマンスの強化に加え、HPCデータセンターでは、最適なパフォーマンスと信頼性をさらに実現するために、ネットワーク管理機能を強化する必要があります。例えば、データセンターネットワーク全体の運用状況の可視化、異常や障害の迅速な検出、ITインフラ内のタスクの自動化などは、HPCデータセンターの効率的な管理に不可欠です。

FS本格ソリューションでHPCデータセンターを高度化する

急速に進化するHPCデータセンターにおいて、FSは最前線に立ち、HPCを中心としたワークロードのユニークな要求を満たす革新的なソリューションを提供しています。信頼性の高いH100 InfiniBandソリューションにより、FSはHPCデータセンターが比類のないスケーラビリティ、パフォーマンス、効率を達成できるよう支援します。

FS NVIDIA InfiniBandデバイスによる超高性能と低遅延

FSは、NVIDIAパートナーネットワークにおいて、世界クラスのHPCおよび機械学習ソリューションを提供できる信頼できるエリートパートナーになりました。包括的なNVIDIA InfiniBand製品の多様なラインナップにより、FSはこの分野における信頼できるソリューションプロバイダーとしての地位を確立しています。

FSのNVIDIA® Quantum-2 MQM9790 InfiniBandスイッチは、32個の物理OSFPポートに64個の400Gb/秒ポートを搭載し、HPCに最適化されたデータセンターネットワークにおいて最適な性能とポート密度を実現します。最新のNVIDIA高速インターコネクト400Gb/秒技術をサポートするNVIDIA Quantum-2 InfiniBandは、RDMA、アダプティブルーティング、NVIDIA Scalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol (SHARP)™などの最先端技術を組み込んだ、高速、超低遅延、スケーラブルなソリューションをもたらします。

FS InfiniBandアダプタは、ソフトウェア定義、ハードウェアアクセラレーションによるネットワーク、ストレージ、およびセキュリティ機能を幅広く提供し、企業のITインフラの近代化とセキュリティ確保を可能にします。FS H100 InfiniBandソリューションは、最大400G/800Gの速度を持つ、コスト効率に優れた高品質のInfiniBandモジュールとケーブルを提供します。信頼性の高いBroadcom DSP、低消費電力、OSFP MSAなどの業界標準への準拠により、FSのIBモジュールとケーブルは効率的で安定したデータ伝送を保証し、ビジネスの中断による損失を最小限に抑えます。

FSの一連のInfiniBandデバイスは、NVIDIA H100 GPUサーバーと組み合わせることで、高性能、高信頼性、スケーラブルなデータセンター・コンピューティング・ネットワークを構築することができます。このH100 InfiniBandコンピューティングネットワークは、HPCワークロードに適しているだけでなく、ハイパフォーマンスコンピューティング、機械学習、ビッグデータ分析など、様々な集約的コンピューティングタスクをサポートします。

先進の統合ネットワークプラットフォームによる信頼性の高いネットワーク管理

複雑なHPC主導のデータセンターネットワーク向けに、FSはPicOS®ソフトウェアとAmpCon™ネットワークコントローラーをシームレスに統合し、エンドツーエンドのネットワーク・ライフサイクル管理を自動化します。これにより、ネットワークの設定と導入が合理化され、リソースの効率的な割り当てと利用が保証されるため、より弾力的でコスト効率の高いHPCネットワーク運用が実現します。

FS PicOS®ソフトウェアは、オープン性と柔軟性を提供し、顧客のニーズに合わせて、非常に弾力的で信頼性が高く、プログラマブルなネットワークを構成できるようにします。MLAG、EVPN-VXLAN、Ansible、ACL、API、RADIUSを含む幅広いプロトコルをサポートするPicOS®ソフトウェアは、HPCデータセンター向けの堅牢なネットワーク管理システムを確立します。

AmpCon™ネットワークコントローラーは、ネットワーク管理のための統合プラットフォームであり、ゼロ・タッチ・プロビジョニング（ZTP）、PicOS®ソフトウェアスイッチの導入、設定、ライフサイクル管理を自動化します。オープンAPIとAnsibleプレイブックを使用したカスタムワークフローのサポートにより、AmpCon™は強力なエージェントレス自動化を可能にし、運用効率と俊敏性を高めます。

拡張性のために最適なネットワークアーキテクチャ

FS H100 InfiniBandソリューションはSpine-Leafアーキテクチャを採用し、現在のネットワーク運用ニーズを満たすと同時に、将来のHPCデータセンター拡張に対応する柔軟性と信頼性を提供します。このアーキテクチャはシンプルかつモジュール式で、必要に応じて迅速な拡張が可能です。スパインスイッチを追加することでネットワーク容量を簡単に増強でき、新しいリーフスイッチをシームレスに挿入することで、既存のネットワーク構造に大きな変更を加えることなくポート密度を高めることができます。

FS HPCデータセンターソリューションを選ぶ理由

HPCワークロード向けにカスタマイズされたコスト効率の高いソリューションに加え、FSはグローバルな事業展開、専門的な研究開発能力、効率的な物流、地域密着型のサポートにより、世界中のHPCデータセンターの円滑で安定した運用を実現しています。

専門的な研究開発

400人以上の専門家からなる世界クラスの研究開発センターを擁するFSは、最高の品質基準を確保するため、厳格な研究、設計、テストを実施しています。FSは、長年にわたるソリューションの専門知識と一流の研究所施設・設備を活用し、ソフトウェア開発、カスタマイズ、工業デザインなどの包括的なサービスを提供しています。

ネットワークソリューションのカスタム化

FSは、お客様のHPCデータセンター向けにカスタムソリューションを提供し、プロジェクトコストを効果的に管理し、お客様の予算要件に応じた正確な構成を実現します。

FSがHPCの台頭による困難なネットワークニーズに応えるソリューションをどのようにカスタマイズしているかを、こちらを御覧ください。

グローバル倉庫による迅速な配送

200カ国以上をカバーする50,000平方メートルを超えるグローバルな倉庫スペースにより、FSはタイムリーな配送をお約束します。注文の90%以上が即日出荷され、現地倉庫サービスによりピックアップが容易になり、先出しセンドバックサービスにより障害解決時間が短縮されます。迅速な製品供給は、顧客のプロジェクトサイクルを短縮し、早期のビジネス展開を可能にし、顧客がHPC市場を迅速に獲得できるよう支援します。

地域密着型サービスによる安定した運営

FSは、現地調査、設置、トラブルシューティングを含む包括的な現地サービスを提供しています。これらのサービスは、米国、ヨーロッパ、シンガポールにまで及び、お客様が設置コストを節約できるよう支援しています。リモート・オンライン・オペレーションにより、FSの専門家は技術的な問題を12時間以内に迅速に特定・解決し、システムのダウンタイムを大幅に削減します。

まとめ

ネットワークにおける高い拡張性からリアルタイム性能、低遅延まで、データセンターはHPCワークロードの需要に対応するために新たな領域へと押し上げられています。データセンター開発の旅を通して、FSは重要な参加者として登場し、いくつかの有名企業にカスタマイズされたHPCデータセンターソリューションを提供し、HPC時代の情報通信における重要な里程標の達成を支援してきました。

世界中の産業がHPCテクノロジーを採用し続ける中、FSは、インテリジェンスと情報通信の時代において顧客が成功を収めることを可能にする最先端のソリューションを提供することに専心しています。

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