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2025/2/25 14:56

信而泰CCL仿真:解鎖AI算力極限,智算中心網(wǎng)絡(luò)性能躍升之道

C114通信網(wǎng)  

隨著AI大模型訓(xùn)練和推理需求的爆發(fā)式增長(zhǎng),智算中心網(wǎng)絡(luò)的高效性與穩(wěn)定性成為決定AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心要素。信而泰憑借自主研發(fā)的CCL(集合通信庫(kù))評(píng)估工具DarYu-X系列測(cè)試,為智算中心RoCE網(wǎng)絡(luò)提供精準(zhǔn)評(píng)估方案,助力企業(yè)突破算力瓶頸,釋放AI澎湃動(dòng)力!

什么是智算中心

智算中心(AIDC,Artificial Intelligence Data Center)是專門為人工智能應(yīng)用提供算力支持的高性能數(shù)據(jù)中心,是人工智能技術(shù)與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。它基于最新的人工智能理論,采用前沿的計(jì)算架構(gòu),為AI模型的訓(xùn)練、推理和應(yīng)用提供強(qiáng)大的算力服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和算法服務(wù)。

智算中心定義

狹義定義:智算中心是“機(jī)房+網(wǎng)絡(luò)+GPU服務(wù)器+算力調(diào)度平臺(tái)”的融合基礎(chǔ)設(shè)施,是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的增值性延伸。

廣義定義:智算中心是“算力+數(shù)據(jù)+算法”的融合服務(wù),是推動(dòng)AI產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)AI化的重要引擎,也是傳統(tǒng)云數(shù)據(jù)中心的智能化升級(jí)。

智算中心核心功能

算力服務(wù):提供高性能的計(jì)算能力,支持GPU、FPGAASIC等異構(gòu)計(jì)算芯片,滿足AI模型訓(xùn)練和推理的高并發(fā)需求。

數(shù)據(jù)服務(wù):提供數(shù)據(jù)治理、存儲(chǔ)和優(yōu)化服務(wù),支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的高效處理。

算法服務(wù):提供預(yù)訓(xùn)練大模型、行業(yè)算法庫(kù)等,支持機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等AI應(yīng)用。

資源調(diào)度:通過智能調(diào)度平臺(tái),實(shí)現(xiàn)算力資源的靈活分配和高效利用。

為何必須評(píng)估智算中心網(wǎng)絡(luò)

對(duì)智算中心的RoCE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評(píng)估測(cè)試,是為了確保其能夠高效、穩(wěn)定地支持大規(guī)模AI訓(xùn)練任務(wù)。具體原因包括:

驗(yàn)證性能:確保網(wǎng)絡(luò)具備低延遲、高吞吐量,滿足智算中心對(duì)高性能的需求。

優(yōu)化可靠性:通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)潛在問題,提升網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和容錯(cuò)能力。

成本效益:評(píng)估RoCE網(wǎng)絡(luò)的性價(jià)比,選擇最優(yōu)方案。

支持分布式訓(xùn)練:驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模分布式AI任務(wù)中的表現(xiàn),優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸效率。

指導(dǎo)運(yùn)維:提前發(fā)現(xiàn)問題,優(yōu)化運(yùn)維策略,減少故障風(fēng)險(xiǎn)。

智算中心網(wǎng)絡(luò)評(píng)估工具-CCL

使用集合通信流量來評(píng)估智算中心網(wǎng)絡(luò)的RoCE(RDMA over Converged Ethernet)性能,主要有以下幾個(gè)原因:

集合通信是智算中心的關(guān)鍵特征:智算中心的業(yè)務(wù)(如AI大模型訓(xùn)練)依賴于高度同步的集合通信操作(如AllReduce、Broadcast),這些操作要求低延遲和高帶寬的網(wǎng)絡(luò)支持。

集合通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求極高:集合通信操作(如AllReduce)需要高吞吐量和低延遲,RoCE通過RDMA機(jī)制能夠顯著降低通信延遲并提高帶寬利用率。

RoCE性能直接影響智算中心效率:RoCE網(wǎng)絡(luò)的性能直接影響分布式訓(xùn)練任務(wù)的通信效率,進(jìn)而影響整個(gè)智算中心的加速比和效率。

集合通信流量能夠全面評(píng)估RoCE性能:集合通信涵蓋了多種通信模式(如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播、多點(diǎn)通信),能夠全面測(cè)試RoCE網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延遲、擁塞控制和負(fù)載均衡能力。

RoCE在智算中心的廣泛應(yīng)用:RoCE技術(shù)因其開放性、互操作性和成本效益,在智算中心中廣泛應(yīng)用。評(píng)估其性能有助于優(yōu)化配置,提升整體性能。

如何使用儀表CCL評(píng)估智算網(wǎng)絡(luò)

使用信而泰Renix軟件平臺(tái)提供的CCL Traffic Emulation向?qū)В瑴y(cè)試配置實(shí)現(xiàn)通過向?qū)渲,生成?fù)雜的訓(xùn)練流量。針對(duì)不同AI訓(xùn)練數(shù)據(jù)包,評(píng)估在非擁塞網(wǎng)絡(luò)、擁塞網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)指標(biāo)。對(duì)比網(wǎng)絡(luò)正常和網(wǎng)絡(luò)故障情況下各項(xiàng)組網(wǎng)指標(biāo),比如任務(wù)時(shí)間、訓(xùn)練時(shí)間、算法帶寬、總線帶寬、收發(fā)報(bào)文數(shù)量、時(shí)延、抖動(dòng)、亂序等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

CCL測(cè)試拓?fù)?/p>

通過使用儀器儀表模擬GPU通信,可以有效降低測(cè)試成本,同時(shí)簡(jiǎn)化AI測(cè)試的復(fù)雜性和維護(hù)難度。這種方法使AI測(cè)試從傳統(tǒng)的搭建真實(shí)服務(wù)器和使用價(jià)格高昂的GPU來測(cè)試RoCE交換機(jī),轉(zhuǎn)變?yōu)槔猛ㄓ脙x表儀器進(jìn)行測(cè)試。這一轉(zhuǎn)變不僅大幅節(jié)省了測(cè)試成本,還統(tǒng)一了驗(yàn)證規(guī)范,為國(guó)產(chǎn)AI的崛起提供了有力支持。

以下以8卡400G GPU模型訓(xùn)練為例,對(duì)比Ring Allreduce模型在非擁塞和擁塞網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下不同數(shù)據(jù)量(Data Size)的參數(shù)表現(xiàn)。通過實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比,可以直觀地體現(xiàn)CCL(Collective Communication Library,集合通信庫(kù))在評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能方面的重要意義。

CCL指標(biāo)

如下圖所示,使用Ring Allreduce在不同訓(xùn)練任務(wù)在非擁塞網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)。

如下圖所示,使用Ring Allreduce不同訓(xùn)練任務(wù)在擁塞網(wǎng)絡(luò)(PFC)中體現(xiàn)。

如下圖所示,使用Ring Allreduce不同訓(xùn)練任務(wù)在擁塞網(wǎng)絡(luò)(ECN+DCQCN)中體現(xiàn)。

· Latency and Jitter by Data Size指標(biāo)

如下圖所示,使用Ring Allreduce在不同訓(xùn)練任務(wù)在非擁塞網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)。

如下圖所示,使用Ring Allreduce不同訓(xùn)練任務(wù)在擁塞網(wǎng)絡(luò)(PFC)中體現(xiàn)。

如下圖所示,使用Ring Allreduce不同訓(xùn)練任務(wù)在擁塞網(wǎng)絡(luò)(ECN+DCQCN)中體現(xiàn)。

對(duì)比不同場(chǎng)景下訓(xùn)練時(shí)間(無擁塞/擁塞+PFC/擁塞+ECN/DCQCN)。

對(duì)比不同場(chǎng)景下算法帶寬(無擁塞/擁塞+PFC/擁塞+ECN/DCQCN)。

對(duì)比不同場(chǎng)景下總線帶寬(無擁塞/擁塞+PFC/擁塞+ECN/DCQCN)。

通過信而泰Renix軟件平臺(tái)的CCL Traffic Emulation功能,能夠精確評(píng)估RoCE網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo),為AI網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估提供精細(xì)化數(shù)據(jù)支持。對(duì)比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可全面評(píng)估RoCE交換機(jī)的性能。該方案通過模擬真實(shí)AI工作負(fù)載,能夠在復(fù)雜流量和大規(guī)模組網(wǎng)場(chǎng)景下,全面測(cè)試RoCE交換機(jī)的性能表現(xiàn),并精準(zhǔn)識(shí)別組網(wǎng)瓶頸,提升評(píng)估的精確性和實(shí)用性。

高密度智算網(wǎng)絡(luò)測(cè)試解決方案

信而泰推出的X2-100G-12QSFP28、X5-400G高密度智算非擁塞網(wǎng)絡(luò)(ROCEv2)測(cè)試儀是一款專為高端路由器、交換機(jī)以及數(shù)據(jù)中心交換機(jī)設(shè)計(jì)的高密度測(cè)試平臺(tái)。該測(cè)試平臺(tái)充分滿足運(yùn)營(yíng)商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和企業(yè)用戶在高速以太網(wǎng)和智能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)測(cè)試業(yè)務(wù)中對(duì)增長(zhǎng)和未來發(fā)展的需求。其高密度設(shè)計(jì)使得它在有限的空間內(nèi)提供強(qiáng)大的測(cè)試能力,是應(yīng)對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)的理想選擇。

客戶價(jià)值

超高密度:單機(jī)支持400G/200G/100G多速率,12端口靈活配置;

全協(xié)議兼容:支持RoCEv2、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng),適配異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;

智能化測(cè)試:一鍵生成復(fù)雜流量模型,3分鐘完成網(wǎng)絡(luò)健康度診斷。

X2-100G RoCE測(cè)試板卡

高密度400G測(cè)試儀一體機(jī)

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寫得不太好

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