٤. إنفيني باند: الجهاز العصبي عالي السرعة للذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء

١. في السعي الدؤوب لتحقيق معالجة وتحليل أسرع للبيانات، تواجه مراكز البيانات الحديثة تحديًّا هائلًا: نقل كمّيات هائلة من المعلومات بين الخوادم والتخزين ومعجِّلات الأداء بسرعات غير مسبوقة. وعلى الرغم من أن شبكة الإيثرنت تُعدّ الحصان المُثابر الشائع الاستخدام، فإن هناك تقنية متخصصة تهيمن حيث تكون السرعة الفائقة وزمن التأخير المنخفض جدًّا أمرًا لا غنى عنه: ٢١.‏ الجهاز العصبي. هذه الشبكة فائقة السرعة (.

٢. هذه المقالة تتعمَّق في عوامل جعلت إنفيني باند البطل المطلق لـ ٢٨. لأحمال العمل الخاصة بالذكاء الاصطناعي, ٣. ، وتدريب نماذج التعلُّم الآلي، و ٥. الحوسبة عالية الأداء (HPC) ١٤. والمجموعات المرتبطة بها.

➣ النقاط الرئيسية

• ٤. إنفيني باند هي تقنية شبكة سريعة ومستقرة. وتُستخدم في مراكز البيانات الضخمة والحواسيب الفائقة. وهي تساعد على نقل البيانات بسرعةٍ كبيرةٍ مع تأخيرٍ ضئيلٍ جدًّا.

• ٥. وهي تستخدم طريقةً خاصةً تُسمى الوصول المباشر إلى الذاكرة عن بُعد (RDMA). وتُرسل تقنية RDMA البيانات مباشرةً بين الأجهزة. وهذا يجعل التواصل بين الأجهزة أسرع ويوفِّر الطاقة.

• ٦. يمكن توسيع شبكات إنفيني باند بإضافة أجهزة إضافية. ولا تتباطأ هذه الشبكات عند إضافة أجهزة جديدة. وهذا يجعلها مناسبةً لكلٍّ من البيئات الصغيرة والكبيرة.

• ٧. إنفيني باند أسرعُ بكثيرٍ من شبكة الإيثرنت. كما أن زمن انتظارها أقلُّ أيضًا. وهذا يجعلها ممتازةً لمهمات الحوسبة عالية الأداء والتخزين.

• ٨. يستخدم العديد من العلماء والمهندسين والشركات تقنية إنفيني باند. ويستخدمونها في المهام الصعبة مثل الأبحاث العلمية والحوسبة السحابية وتخزين البيانات سريعًا.

٩. ➣ ما هي تقنية إنفيني باند بالضبط؟

١٠. إنفيني باند (IB) ١١. هي بنية اتصال عالية الأداء قائمة على القنوات، صُمِّمت لنقل البيانات بكفاءة وقابلية التوسع في الحوسبة المُجمَّعة. وعلى عكس شبكة الإيثرنت التي تعتمد على التبديل بالحزم، تستخدم إنفيني باند بنية شبكة مُبدَّلة (switched fabric)، أي أن كل جهاز يمكنه التواصل مع أي جهاز آخر في الوقت نفسه مع تأخيرٍ ضئيلٍ للغاية.

١٢. وترتكز فلسفتها التصميمية منذ الأساس على هدفٍ واحدٍ: نقل البيانات بأكبر قدرٍ ممكن من الكفاءة بين المكوِّنات الحرجة لعنقود الحوسبة.

١٣. ➣ إنفيني باند مقابل الإيثرنت: مقارنة مباشرة

١٤. لماذا تختار إنفيني باند بدلًا من تقنية أكثر شيوعًا مثل الإيثرنت عالي السرعة؟ والإجابة تكمن في المتطلبات الخاصة للمهام الحاسوبية الرائدة. ويوضِّح الجدول التالي أبرز الاختلافات:

١٨.‏ الميزة	٢١.‏ الجهاز العصبي. هذه الشبكة فائقة السرعة (	٣٨. الإيثرنت عالي السرعة
١٨. زمن الانتقال	١٥. منخفضٌ جدًّا ١. (نانوثانية)	٢. أعلى (مايكروثانية)
١٧. معدل النقل	٣. مرتفعة جدًّا ٤. (HDR ٤٠٠ جيجابت/ثانية، NDR ٨٠٠ جيجابت/ثانية)	٥. مرتفعة (متوفرة بسرعة ٤٠٠ جيجابت/ثانية إيثرنت)
٦. كفاءة البروتوكول	٤. الوصول المباشر عن بُعد إلى الذاكرة (RDMA) ٧. تُمكِّن من النقل المباشر بين الذاكرتين، مُجتازةً وحدة المعالجة المركزية ونظام التشغيل.	٨. تعتمد على مكدس TCP/IP، الذي يتضمَّن معالجة إضافية وتحميلًا أكبر لوحدة المعالجة المركزية.
٩. إدارة المرور	١٠. شبكة بدون فقدان للحزم ١١. مزوَّدة بالتحكم المدمج في الازدحام. لا توجد حزم مفقودة.	١٢. قد تكون عرضة لفقدان الحزم، وتعتمد على بروتوكولات مثل PFC لإدارة الازدحام، مما قد يزيد التعقيد.
٤١. حالة الاستخدام الأساسية	١٣. الذكاء الاصطناعي وتعلُّم الآلة، والحوسبة فائقة الأداء، والمحاكاة العلمية ١٤. (حرجة من حيث الأداء)	١٥. مراكز البيانات العامة، والسحابة، وشبكات المؤسسات ١٦. (حرجة من حيث التنوُّع)
٤٤. التكلفة	٣٤. أعلى	بشكل عام أقل

١٧. ➣ المجالات التي تتفوَّق فيها تقنية إنفيني باند حقًّا: التطبيقات الرئيسية

١٨. تجعل بنية إنفيني باند منها العمود الفقري لأقوى أجهزة الحاسوب الخارق في العالم ومراكز أبحاث الذكاء الاصطناعي.

• ١٩. الذكاء الاصطناعي وتعلُّم الآلة: ٢٠. تتطلَّب تدريب الشبكات العصبية الضخمة تنسيق البيانات عبر آلاف وحدات معالجة الرسومات (GPU). وتتيح تقنية إنفيني باند ٢١. زمن انتقال منخفض جدًّا وعرض نطاق ترددي عالي ٢٢. منع وحدات معالجة الرسومات من البقاء بلا استخدام، مما يقلِّل بشكل كبير من أوقات التدريب من أسابيع إلى أيام.

• ٢٣. الحوسبة فائقة الأداء ٢٨. (الحوسبة عالية الأداء): ٢٤. تتضمَّن المحاكاة العلمية في مجالات مثل الجينوميات ونمذجة المناخ وعلم الفلك تريليونات من العمليات الحسابية. وتضمن تقنية إنفيني باند ٢٥. شبكتها الخالية من فقدان الحزم وتقنية RDMA ٢٦. حدوث هذه العمليات الحسابية بدقة تامَّة وبتناغم تام دون اختناقات في نقل البيانات.

• ٥. التداول عالي التردد (HFT): ٢٧. في التداول، تلعب المايكروثانية دورًا حاسمًا. ويمكن أن توفِّر سرعة نقل البيانات شبه الفورية التي توفرها تقنية إنفيني باند ميزة تنافسية كبيرة.

٢٨. ➣ البطل الصامت: لماذا تكتسب محولات الإرسال والاستقبال الضوئية عالية الجودة أهميةً بالغة

٢٩. شبكة إنفيني باند عالية الأداء قوية فقط بقدر أضعف حلقة فيها. وهنا تأتي أهمية محولات الإرسال والاستقبال الضوئية. وهذه الأجهزة الصغيرة لكنها قوية تحوِّل الإشارات الكهربائية القادمة من المبدِّل إلى إشارات ضوئية تُرسل عبر كابلات الألياف البصرية.

٣٠. باستخدام محولات إرسال واستقبال ضوئية ٣١. عالية الجودة وموثوقة لإنفيني باند ١. أمرٌ بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة الإشارة، وتقليل زمن الانتقال إلى أدنى حدٍ ممكن، وضمان انتقال البيانات دون أخطاء على المسافات الطويلة. ويمكن أن تؤدي العدسات البصرية الرديئة إلى تلف البيانات، وإعادة إرسالها، وزيادة زمن الانتقال، ما يلغي تمامًا المزايا التي توفرها بنية التحتية المكلفة الخاصة بك لشبكة إنفيني باند.

٢. ولضمان شبكة سلسة ومُحسَّنة، من الضروري اختيار عدسات بصرية عالية الأداء ومتوافقة من مورِّدٍ موثوقٍ به.

٣. ➣ تحسين بنية إنفيني باند الخاصة بك باستخدام LINK-PP

٢. وهنا تأتي ٤٠. LINK-PP ٤. يُرسي نفسه كشريكٍ رئيسيٍّ لمشغِّلي مراكز البيانات. ٤٠. LINK-PP ٥. يوفِّر مجموعةً شاملةً من المحولات الضوئية عالية التوافق والمُحسَّنة للأداء، المصمَّمة خصيصًا لبنى إنفيني باند الحديثة.

٦. فعلى سبيل المثال، فإن دمج ٧. محول LINK-PP الضوئي QSFP-DD لنظام إنفيني باند بسرعة ٤٠٠ جيجابت في الثانية (NDR) ٨. في منصتك من نوع Mellanox Quantum-2 يضمن لك تحقيق معدل نقل كامل قدره ٤٠٠ جيجابت في الثانية (HDR) مع موثوقية استثنائية. وقد صُمِّم هذا الوحدة لـ ٩. استهلاك طاقة منخفض وثبات حراري عالٍ, ١٠. وهما عنصران أساسيان للحفاظ على الأداء داخل صفوف الخوادم الكثيفة.

٢٤. عندما تبحث عن ١١. محولات ضوئية موثوقة متوافقة مع إنفيني باند أو ٤. فعّالة من حيث التكلفة ٧. وحدة بصرية ٤٠٠ جيجابت/ثانية, ٤٠. LINK-PP ٤. تقدِّم حلولًا تلبّي معايير المصنّعين الأصليين الصارمة دون التكلفة الإضافية المرتفعة، مما يضمن أداء شبكتك عند ذروته دون أيّ عبء غير ضروري.

٥. ➣ الخلاصة: هل إنفيني باند مناسب لك؟

٦. إنفيني باند ليس حلاً واحدًا يناسب الجميع. فبالنسبة لمعظم شبكات المؤسسات العامة، يظل الإيثرنت عالي السرعة خيارًا متعدد الاستخدامات وفعّالًا من حيث التكلفة.

٧. ومع ذلك، إذا كانت شركتك تدفع حدود ما هو ممكن في ٨. الذكاء الاصطناعي، والتعلُّم العميق، أو الحوسبة العلمية على نطاق واسع, ٩. ، فإن مزايا الأداء التي يقدّمها إنفيني باند لا يمكن إنكارها. فانخفاض زمن الوصول، وزيادة عرض النطاق الترددي، وكفاءته الفائقة تُترجم مباشرةً إلى نتائج أسرع، وإنتاجية أعلى، وميزة تنافسية أقوى.

١٠. مستعدٌّ لاستغلال الإمكانات الكاملة لمجموعة الحوسبة عالية الأداء الخاصة بك؟

➡️ ١١. اتصل بخبير رابط-بي بي ١٢. للعثور على حل إنفيني باند الأمثل لهيكل البنية التحتية الخاص بك. وتأكد من أن عمود الشبكة الأساسي مبنيٌّ مع مراعاة الموثوقية والسرعة.

➣ الأسئلة الشائعة

١٣. ما الذي يجعل إنفيني باند أسرع من الإيثرنت؟

١٤. يستخدم إنفيني باند تقنية الوصول المباشر إلى الذاكرة عبر الشبكة (RDMA) وبروتوكوله الخاص. وتُرسل الأجهزة البيانات مباشرةً إلى الذاكرة. وتتجاوز الشبكة الخطوات الإضافية التي يحتاجها الإيثرنت. وهذا يعني أن إنفيني باند يوفّر وقت انتظار أقل وسرعة أكبر.

١٥. هل يمكن لأنفيني باند العمل مع أجهزة الإيثرنت؟

١٦. لا يمكن لتكنولوجيا إنفيني باند الاتصال مباشرةً بأجهزة الإيثرنت. فكل شبكة تستخدم أجهزةً وقواعدَ تشغيل مختلفة. وتستخدم بعض المنشآت بوابات أو محولات للربط بين كلا الشبكتين. وتساعد هذه الأدوات في نقل البيانات بين إنفيني باند والإيثرنت.

١٧. هل يقتصر استخدام إنفيني باند على الحواسيب الفائقة فقط؟

١٨. يعمل إنفيني باند بشكل أفضل في الحواسيب الفائقة والمختبرات. كما تستخدمه مراكز البيانات الكثيرة لأعمال التخزين والحوسبة السحابية. ولا تحتاج المكاتب الصغيرة إلى إنفيني باند، إذ يكفيها الإيثرنت لأعمالها.

١٩. هل يحتاج إنفيني باند إلى كابلات خاصة؟

٢٠. نعم، يستخدم إنفيني باند كابلاته الخاصة. وتساعد هذه الكابلات في الحفاظ على السرعات العالية وزمن الانتظار المنخفض. كما تحافظ الكابلات على سلامة البيانات وسريعتها. ويجب على المستخدمين اختيار الكابلات المناسبة لأجهزة إنفيني باند الخاصة بهم.

٢١. كيف يحافظ إنفيني باند على سلامة البيانات؟

٢٢. يتحقق إنفيني باند من وجود أخطاء أثناء إرسال البيانات. وتستخدم الشبكة مسارات احتياطية في حال انقطاع أحد المسارات. وهذا يساعد في منع فقدان البيانات. وتثق العديد من الشركات بإنفيني باند في المهام الكبيرة لأنه يحافظ على استقرار الروابط.