Интеграция ИИ в общество быстро ускорила зависимость от сетевой инфраструктуры, требуя масштабирования и эффективности больше, чем когда-либо прежде. Этот сдвиг парадигмы олицетворяется появлением Ultra Ethernet, нового поколения Ethernet, ориентированного на ИИ, который специально создан для сетей ИИ. Новейшее видео из нашей текущей серии презентаций, объясняющее работу и преимущества Ultra Ethernet, теперь доступно на YouTube. Чтобы понять влияние этой новой технологии, мой пост в блоге сопоставляет части видео Ultra Ethernet и ультрасвязность «AI is Hard Presentation» и вдохновленный ИИ мир, в котором мы живем. Вместе с видео этот пост в блоге предоставляет подробное пошаговое руководство, объясняющее проблемы, с которыми сталкивается большинство сетей ИИ сегодня. Для сетевых инженеров, исследователей ИИ и любых энтузиастов технологий этот блог исследует влияние Ultra Ethernet и будущее связи для сетей ИИ.
Что такое Ultra Ethernet и как он работает?
Понимание основных принципов Ultra Ethernet
Ultra Ethernet — это сетевая технология новой эры, созданная для удовлетворения особых потребностей современных систем ИИ. Она направлена на создание взаимосвязанных систем с низкой задержкой и высокой пропускной способностью для оптимизированной передачи информации и вычислений. Ultra Ethernet использует сложные протоколы и высокоточные интерфейсы синхронизации для обеспечения координации между задачами ИИ, одновременно устраняя узкие места и увеличивая потерю пакетов. Его конструкция поддерживает экстремальные уровни масштабируемости, а также надежности сети, что приводит к высокой производительности в контексте сложных сетей. Следовательно, Ultra Ethernet становится средством поддержки сетей на базе ИИ, где время и точность являются незаменимыми.
Роль консорциума Ultra Ethernet в сетевых технологиях
Консорциум Ultra Ethernet играет важную роль в инициировании изменений в вопросах сетей и интерфейсов, особенно с появлением ИИ и машинного обучения. Эти разработки полностью изменили методы, с помощью которых игроки отрасли подходят к бизнесу и сотрудничеству. Он ищет способы объединить существующих игроков, чтобы объединить их идеи и создать открытые стандарты и структуры, которые обеспечат сетевым системам следующего поколения необходимую эффективность и совместимость. Последние отчеты указывают на заинтересованность консорциума в улучшении технологии Ethernet для достижения сверхнизкой задержки, надежной полосы пропускания, низкого джиттера и лучшей надежности, критически важной для ИИ при обработке данных в реальном времени и чрезвычайно загруженных средах.
Недавние обзоры подчеркивают растущую потребность в передовых сетевых решениях, поскольку ожидается, что глобальный трафик данных превысит 200 зеттабайт к 2025 году. Консорциум решает проблемы с помощью прорывных инноваций, которые позволяют точно расширять сети с ростом объема данных. Кроме того, его вклад в такие технологии, как протокол точного времени (PTP) и системы управления перегрузкой на уровне приложений, хорошо известен тем, что помогает улучшить скорость передачи данных и снизить перегрузку в сети. Эти улучшения гарантируют, что Ultra Ethernet сможет выдерживать строгие требования рабочих нагрузок ИИ, а также обеспечивать расширение и интеграцию в новых средах в различных областях.
Совместными исследованиями и разработками посредством технологической стандартизации, Консорциум Ultra Ethernet создает надежную и масштабируемую базу для глобальной сетевой инфраструктуры, которая жизненно важна для гиперсвязанного мира. Акцент на адаптивности гарантирует, что эволюция технологии Ethernet будет отзывчивой и соответствующей формирующемуся будущему, ориентированному на данные.
Важность ИИ и HPC в Ultra Ethernet
Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) и высокопроизводительных вычислений (HPC) имеет решающее значение для разработки Ultra Ethernet. ИИ требует передовых вычислительных технологий для своих приложений, таких как сложные рассуждения, аналитика данных и интерпретация данных, которые обрабатывают огромные и сложные наборы данных с замечательной скоростью и точностью. Следовательно, сеть, обслуживающая такие приложения, будет нуждаться в транзитной сети с возможностью высокой пропускной способности и низкой задержкой. Системы HPC также требуют эффективности передачи данных для выполнения крупномасштабных вычислений, моделирования и других автоматизированных задач. Для решения определяющих производительность параметров, таких как полоса пропускания, производительность, надежность и масштабируемость, Ultra Ethernet предлагает качественно более высокие параметры полосы пропускания и надежности производительности. Эти изменения обеспечивают лучшую производительность задач ИИ, а также приложений HPC. Объединенная емкость Ultra Ethernet позволила эти улучшения, что приводит к сокращению времени выхода на рынок и позволяет добиться прогресса в отраслях, зависящих от сложной и крупномасштабной обработки данных.
В каких аспектах Ultra Ethernet улучшает сети ИИ?
Объединение ИИ и HPC с Ultra Ethernet
Ultra Ethernet способствует интеграции AI и HPC, улучшая перемещение данных с помощью высокоскоростных соединений с малой задержкой. Это гарантирует, что модели AI способны эффективно справляться со сложными наборами данных, в то время как системы HPC способны выполнять ресурсоемкое моделирование с минимальными задержками. Ultra Ethernet обеспечивает быструю и надежную связь между распределенными системами за счет увеличения пропускной способности, что позволяет выполнять более точные и быстрые вычисления, которые жизненно важны как для рабочих нагрузок AI, так и для HPC.
Преимущества сетей ИИ, разработанных для высокой производительности
- Расширенная масштабируемость: Позволяет автоматически увеличивать рабочую нагрузку ИИ за счет наличия надежной инфраструктуры, способной выдерживать растущие объемы данных и более высокие требования к вычислениям.
- Уменьшенная задержка: Уменьшает задержки при передаче данных для более быстрого принятия решений и обработки приложений ИИ в режиме реального времени.
- Улучшенная пропускная способность данных: Обеспечивает эффективную передачу данных между системами, что приводит к повышению производительности сложных моделей ИИ.
- Надежность: Надежное и стабильное соединение, сокращающее сбои во время интенсивных вычислений.
- Эффективность затрат: Улучшенная производительность системы, которая приводит к более эффективному использованию ресурсов и снижению эксплуатационных расходов на инфраструктуру ИИ.
Насколько развита технология Ultra Ethernet сегодня?
Деятельность консорциума Ultra Ethernet
Целью консорциума Ultra Ethernet является улучшение функциональности Ethernet для высокопроизводительных вычислений и рабочих нагрузок, управляемых искусственным интеллектом. В настоящее время предпринимаются усилия по повышению оптимизации протокола Ethernet для низкой задержки, увеличению пропускной способности для приложений с интенсивным использованием данных и повышению эффективности потребления энергии при передаче данных. Консорциум также стремится содействовать стандартизации для системной совместимости, чтобы поощрять принятие технологий Ethernet со сверхнизкой задержкой. Ожидается, что эти мероприятия улучшат принятие Ultra Ethernet и сохранят роль Ethernet как одной из центральных технологий в современных вычислениях.
Аудиозаписи и описания инноваций Ultra Ethernet за последние несколько месяцев.
Одним из основных моментов эволюции технологии Ethernet является инновация 400 GbE (Gigabit Ethernet) и ее последователей. Пропускная способность 400 GbE достаточна для современных потребностей, таких как гипермасштабные центры обработки данных и аналитика на основе ИИ. Это нововведение включает новые технологии, включая сигнализацию PAM4 (Pulse Amplitude Modulation), которая обеспечивает более эффективное кодирование и передачу данных по высокоскоростным сетям. Исследования показывают, что задержка сети может быть уменьшена на целых 75% при внедрении 400GbE, что приводит к значительному улучшению отзывчивости приложений.
Одним из достижений является внедрение SmartNIC (интеллектуальных сетевых интерфейсных карт) в структуру Ethernet. SmartNIC содержит выделенные дополнительные процессоры, которые переносят часть рабочей нагрузки с центрального процессора (ЦП) хоста, например, шифрование, сжатие и обработку пакетов. Это повышает производительность и снижает накладные расходы. Согласно измеряемым показателям, пропускная способность сети увеличилась на 30%, а потребление энергии напрямую сократилось с внедрением SmartNIC.
Более того, реструктуризация Ethernet находит новые способы удовлетворения постоянно растущей потребности в энергоэффективных сетях. Энергоэффективный Ethernet (EEE) — это новая инновация EEE, направленная на снижение потребляемой мощности при низкой активности данных. В некоторых отчетах утверждается, что эта технология может снизить расход энергии более чем на 50% в некоторых обстоятельствах, поэтому она важна для экологически чистой ИТ-инфраструктуры.
Эти инновации показывают, как Ethernet все еще развивается, «развивается», чтобы вносить эти быстрые изменения. Производительность, масштабируемость и снижение энергопотребления при одновременном удовлетворении потребностей отрасли — вот что стимулирует принятие этих технологий.
Ресурсы для изучения технологии Ultra Ethernet в Интернете
Образовательный материал по Ultra Ethernet
Для получения образовательных материалов по Ultra Ethernet вам следует сначала просмотреть специализированные технологические веб-сайты, исследовательские журналы и публикации основных сетевых организаций. Такие веб-сайты, как Cisco, IEEE и Techopedia, предоставляют обновления и освещение Ethernet, а также множество университетов и других онлайн-центров обучения, где за символическую плату преподаются основы и новые изменения. Рекомендуется использовать все эти рекомендуемые ресурсы Ultra Ethernet и его функции, поскольку они относятся к современным сетевым технологиям и сфере действия мира.
Использование видео и презентация инструкций по главам
Видеоролики и презентации глав помогают студентам относительно легко анализировать сложные темы, такие как Ultra Ethernet. Учебники, демонстрации и анимированные объяснения обеспечивают практический контекст и помогают привлечь внимание. Видеоролики средней глубины и лекции младших классов находятся в открытом доступе на YouTube, LinkedIn Learning и Coursera для использования преподавателями на своих занятиях по Multi Media Logic. Многие специалисты отрасли также делятся презентациями в сжатой форме, которые разбирают важнейшие аспекты Ultra Ethernet и помогают изучить вопросы, которые они не смогли понять. Эти ресурсы оказываются полезными для учащихся, ищущих резюме технологии Ultra Ethernet в запланированной и практической манере.
Обучение через мир на YouTube
YouTube служит библиотекой информации, контент, связанный с технологией Ultra Ethernet, может быть легко доступен. От базовых вводных до более продвинутых технических видеороликов, на платформе есть все от отраслевых экспертов, учреждений и брендов, которые имеют дело с сетевыми технологиями. Например, пользователи могут получить доступ к профессионально созданным пошаговым руководствам, объясняющим, как работает Ultra Ethernet, а также его части и его использование в современном мире. \
Кроме того, поиск Ultra Ethernet показывает новые тенденции в отрасли, включая вклад Ultra Ethernet в более быструю передачу данных, меньшую задержку и передовые облачные сервисы. Видеоконтент часто сопровождается статистической информацией, которая иллюстрирует использование Ultra Ethernet и его производительность по сравнению с традиционными технологиями Ethernet. Создатели часто используют визуализированные метрики производительности, такие как сравнение пропускной способности и задержки, что помогает зрителям визуально понять различия и преимущества. \
Объединяя отобранный видеоконтент с проверенными фрагментами технической информации, учащиеся в процессе приобретения получают более объективные знания. Youtube служит отличной платформой для объединения концепций, окруженных большим количеством теории, с большим количеством подробных практических наблюдений, помогая учащимся еще лучше оценить эту современную технологию.
С какими проблемами сталкивается Ultra Ethernet?
Технические проблемы внедрения Ultra Ethernet
Внедрение Ultra Ethernet сталкивается с множеством строгих технических ограничений. Во-первых, взаимодействие с текущими сетевыми системами затруднено из-за разнообразия оборудования и протоколов. Во-вторых, существует проблема поддержания низкой задержки и высокой пропускной способности одновременно в плотных и высокотрафиковых средах оптимизации. Еще одним серьезным препятствием является поддержание масштабируемости решений Ultra Ethernet при обеспечении разумных затрат. Также необходимо интегрировать Ultra Ethernet в критически важные приложения на стороне системы, но также становится все более важным защищать целостность данных от различных уязвимостей. Преодоление этих проблем важно для получения преимуществ от этой технологии.
Преодоление границ в сетях ИИ
Повышение эффективности вычислений и обработки данных имеет решающее значение для преодоления границ в сетях ИИ. Применение специализированного оборудования, такого как оптимизированные для ИИ процессоры, может значительно сократить задержку и увеличить пропускную способность, что приведет к повышению производительности. Применение передовых сетевых протоколов гарантирует связь между системами ИИ, особенно в распределенных условиях. Защита растущих наборов данных и требований рабочей нагрузки достигается за счет оптимизации алгоритмов масштабируемости и роста. Защита конфиденциальной информации в сетях ИИ требует решения проблем безопасности путем использования шифрования и строгих мер контроля доступа. Реализация этих стратегий позволяет системам ИИ надежно функционировать в широком спектре приложений.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Чем Ultra Ethernet отличается и выделяется среди других сетевых технологий, используемых в системах ИИ?
A: Ultra Ethernet — это значительная эволюция технологий, таких как InfiniBand и стандартный Ethernet, которые поддерживают рабочие нагрузки ИИ. Как можно увидеть в видеопрезентации UEC, Ultra Ethernet основан на Ethernet, что означает, что он имеет преимущества и соображения стоимости сетевой совместимости. Он был специально создан для решения проблем пропускной способности, задержки и масштабирования больших кластеров ИИ, при этом все еще позволяя более открытую экосистему поддержки поставщиков оборудования по сравнению с фирменными решениями, что проще реализовать поставщикам.
В: Какие компании входят в консорциум Ultra Ethernet?
A: Почти все крупные имена в области технологий, включая те, что работают в области вычислений и сетей, теперь принадлежат к UEC. Среди активных участников такие, как Nvidia, AMD, Intel, Broadcom, Cisco, Meta, Microsoft и Google. Как говорится в одном комментарии в ответ на видео, похоже, что Ultra Ethernet, скорее всего, станет стандартом, учитывая широкое промышленное участие. Наличие представителей отрасли из разных технологических семейств обеспечивает консорциуму широкую базу лидеров для борьбы за всеобщее принятие и использование Ultra Ethernet Ultra Ethernet SOS.
В: Каким образом Ultra Ethernet удовлетворяет требованиям к пропускной способности современных систем искусственного интеллекта?
A: В презентации было показано, что Ultra Ethernet может быть адаптирован для поддержания чрезвычайно высокой пропускной способности, необходимой для систем ИИ следующего поколения. Его текущий уровень низкой производительности уже довольно высок, поскольку он начинается с 400 Гбит/с. Кроме того, у него есть дорожная карта, которая выходит за рамки 1.6 Тбит/с. Эти цифры огромны, но он обеспечивает необходимую пропускную способность для больших языковых моделей, которым необходимо перемещать большие объемы данных между вычислительными узлами. В спецификации есть набор оптимизаций, которые адаптированы к односторонним доминирующим шаблонам трафика рабочих нагрузок ИИ относительно традиционных корпоративных сетевых требований, которые Дж. Метц и другие участники, используя предоставленную техническую документацию, пытаются объяснить.
В: Как я могу загрузить контент, связанный с Ultra Ethernet, и является ли полная презентация UEC общедоступной?
A: Да, все видео презентации UEC доступно на YouTube. Пользователи могут делиться своим мнением, но пересказ без одобрения является нарушением закона об авторских правах, как и загрузка оригинального контента из видео. Однако консорциум призывает сообщество участвовать и обсуждать соответствующие темы на соответствующих форумах сообщества. Если вы работаете над такими технологиями или у вас есть вопросы по связанным реализациям, на веб-странице UEC есть информация о том, как принять участие в технических рабочих группах.
В: Что дает Ultra Ethernet с точки зрения сокращения задержек обучения ИИ?
A: Ultra Ethernet, по сравнению с традиционными сетевыми протоколами, увеличивает скорость и значительно снижает задержку. В презентации показано, как Ultra Ethernet включает специализированное управление перегрузкой, оптимизированные транспортные протоколы и аппаратное ускорение для реализации парадигмы Ultra Ethernet с низкой задержкой. Эти сокращения имеют важное значение для распределенного обучения ИИ, где необходимость синхронизации между узлами может стать замедлением. Технические подробности, представленные Дж. Метцем в видео, объясняют, как эти улучшения помогают устранить явление «узкого места», наблюдаемое при масштабировании обучения модели в больших кластерах.
В: Каким образом Ultra Ethernet изменит стратификацию затрат на создание инфраструктуры ИИ?
A: Цель Ultra Ethernet — предлагать недорогие, специализированные высокопроизводительные сетевые решения, которые дешевле текущих предложений. Поскольку Ultra Ethernet построен на основе экосистемы Ethernet, он будет иметь более конкурентоспособную экономику для развертывания инфраструктуры ИИ по сравнению с Ethernet. Таким образом, нетехнологические конгломераты также смогут создавать способные кластеры ИИ. Стандартизация означает, что сетевые устройства разных поставщиков в рамках одного семейства брендов будут работать вместе, что минимизирует привязку к поставщику и, следовательно, долгосрочные затраты.
В: Каковы были сроки внедрения Ultra Ethernet в коммерческие продукты?
A: Как отмечено в презентации, ожидается, что первоначальные продукты Ultra Ethernet начнут выпускаться в конце 2024 года с полным внедрением до 2025 года. Первоначальная спецификация нацелена на функции, которые могут быть реализованы в кратчайшие сроки с более долгосрочным обеспечением для более сложных функций. Несколько членов консорциума, в который входят крупные игроки на рынке оборудования широкополосной связи, уже публично заявили о своем намерении создать продукты с поддержкой Ultra Ethernet в ближайшие годы. В презентации подчеркивалось, что существующая инфраструктура Ethernet поможет облегчить циклы внедрения, поскольку потребуется меньше разрушительных изменений.
Справочные источники
- MAC/PCS IP со сверхнизкой задержкой для высокоскоростного Ethernet
- Авторы: Дэчжэн Юань, Хунвэй Кан, Шангуан Ван
- Дата публикации: 1 декабря 2020
- Ключевые результаты:
- В данной статье подробно описывается подход к проектированию высокоскоростного Ethernet-подуровня MAC/PCS (управление доступом к среде/физическое кодирование) IP со сверхнизкой задержкой.
- Разработанная структура призвана удовлетворить растущие требования к скорости обработки данных и передачи данных в быстрых технологиях, особенно в диапазоне 100 Гбит/с и выше.
- Методология:
- Авторы рассматривают реализации проектов IP с малой задержкой и проводят имитационный анализ задержки в различных системах.
- Результаты показывают значительное снижение задержки, что делает его подходящим для случаев использования, требующих быстрой передачи данных.
- Метод измерения джиттера сверхвысокого разрешения для сетей на базе Ethernet
- Авторы: Карел Гинек, Томаш Бенеш, Матей Бартик
- Дата публикации: Июль 30, 2019
- Ключевые результаты:
- В данной статье представлен новый метод измерения сетевого джиттера в сетях Ethernet, который позволяет критически исследовать высокоскоростные потоки данных на предмет джиттера на уровне менее 8 наносекунд.
- Теперь разработанное устройство мониторинга может анализировать входящие потоки со скоростью 1 Гбит/с, при этом поддерживая скорость до 100 Гбит/с.
- Методология:
- Авторы предлагают архитектуру устройства мониторинга, которая включает статистические функции для количественной оценки джиттера сети и показывает его средние и пиковые значения.
- Показатели производительности и точности проверяются в ходе тестирования системы на нескольких платформах.
- Разработка рабочей модели драйвера Ethernet на основе TSN для планирования с учетом времени
- Авторы: Боуэн Ван, Фэн Ло, Ютао Цзинь
- Дата публикации: 31 октября 2021
- Ключевые результаты:
- В этом документе предлагается новая архитектура для драйвера Ethernet на основе чувствительных ко времени сетей (TSN), которая улучшает детерминированные задержки для чувствительных к времени потоков.
- Разработанная парадигма отвечает требованиям по увеличению пропускной способности в автомобильной и промышленной среде.
- Методология:
- Авторы изучают предпосылки планирования с учетом времени, а также предлагают новую операционную модель драйвера Ethernet.
- Архитектура реализуется во встроенной системе, а ее производительность оценивается по улучшениям в детерминированной задержке.
- YouTube
- Ethernet