Ethernet unterstützt Datenübertragungsraten von 10 Mbit/s bis zu 800 Gbit/s (Gigabit pro Sekunde), wobei 1.6 Tbit/s (Terabit pro Sekunde) in Kürze verfügbar sein werden. Diese Geschwindigkeiten sind entscheidend für die Verarbeitung der riesigen Datensätze, die KI typischerweise nutzt.
- Reaktionsfähigkeit in Echtzeit: Geringe Latenz ist für KI-Systeme unerlässlich. Ethernet minimiert Verzögerungen und gewährleistet zeitnahe Interaktionen zwischen Komponenten wie GPUs, CPUs und Speichergeräten.
- Entscheidungsfindung in Echtzeit: Ethernet ermöglicht KI-gesteuerte Entscheidungsfindung in Echtzeit. Seine hohe Bandbreite gewährleistet eine effiziente Kommunikation zwischen KI-Knoten.
- Verlustfreies Networking: Herkömmliches Ethernet kann bei Überlastung Pakete verlieren, was die Genauigkeit des KI-Modells beeinträchtigt. Neue Technologien versprechen jedoch eine verlustfreie Übertragung und gewährleisten so die Datenintegrität auch bei hoher Belastung.
- Skalierbarkeit: Mit zunehmender Komplexität von KI-Modellen wird eine skalierbare Infrastruktur unerlässlich. Ethernet ermöglicht eine nahtlose Erweiterung durch den Anschluss zusätzlicher Server und Geräte. Ethernet trägt deren exponentiellem Wachstum Rechnung und gewährleistet effiziente Konnektivität und Datenaustausch.
- Standardbasierte Interoperabilität: Niedrige Latenz und verlustfreie Leistung sind für KI-Anwendungen, die die Vorteile von Terabit-Ethernet optimal nutzen möchten, unerlässlich. Teledyne LeCroy unterstützt daher beides: Spezifikation des Ultra Ethernet Consortium (UEC) und IEEE-Standards.
- Lösungsbereich KI & UE:
Spezieller Satz lizenzierter Funktionen, der die fortschrittlichsten Testmöglichkeiten zur Überprüfung der Verwendung von Ultra Ethernet für KI-Anwendungen bietet.
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Ultra Ethernet wurde entwickelt, um die besonderen Anforderungen von KI- und HPC-Umgebungen zu erfüllen, einschließlich synchronisierter Datenverkehrsspitzen, extrem niedriger Latenz, schneller Wiederherstellung bei Datenverlusten und vorhersehbarer Leistung bei Geschwindigkeiten von bis zu 1.6 Tbit/s (mit 224G SerDes) und 3.2 Tbit/s (mit 448G SerDes).
Ultra Ethernet erweitert die Architektur von Standard-Ethernet durch Initiativen wie Link-Layer-Retry, fortschrittliche Staubehandlung und KI-optimiertes Transportverhalten, um eine deterministischere Leistung unter realen KI-Verkehrsbedingungen zu gewährleisten.
Die Validierung von UE-Netzwerken erfordert tiefgreifende, protokollbewusste Tests auf Frame-, Symbol- und Fabric-Ebene. Von der Fähigkeitserkennung mithilfe UE-spezifischer LLDP-Erweiterungen bis hin zur lokalen Verlustkorrektur und intelligenten Flusssteuerung konzentriert sich das Ultra-Ethernet-Testing darauf, die korrekte und konsistente Interoperabilität der Geräte in anspruchsvollen, groß angelegten KI- und HPC-Umgebungen sicherzustellen.
Teledyne LeCroy bietet fortschrittliche Hardware- und Softwarelösungen zum Testen von Ultra Ethernet, das für Netzwerke mit KI-Anwendungen eingesetzt wird.
Dazu gehören die Traffic-Generatoren Z800 Freya und Z1608 Edun, die Datenverkehr mit Geschwindigkeiten von bis zu 800 Gbit/s bzw. 1.6 Tbit/s über 112G SerDes und 224G SerDes erzeugen können, sowie die SierraNet M1288 Protokollanalysator für die vollständige Erfassung mit Leitungsgeschwindigkeit und erweiterte Störfunktionen bis zu 800 Gbit/s.
Zusätzlich zu den umfassenden Testfunktionen, die standardmäßig in diesen Geräten enthalten sind, gibt es den Xena AI & UE Solution Track, der UE-spezifische Link-Layer-Verhaltensweisen hinzufügt, die für die Validierung von UEC-fähigen Switches und xPUs erforderlich sind. Dazu gehören:
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Link Layer Retry (LLR)
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Kreditbasierte Flusskontrolle (CBFC)
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Link Layer Negotiation (LLDP für UE-Erweiterungen)
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Stateful UE-Protokollsteuerung und Nachrichtenaustausch
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UE-Fehlereinspeisung, Nachrichtenprüfung und -erfassung
Um mehr darüber zu erfahren, wie sich Scale-up- und Scale-out-Ethernet-Architekturen unterscheiden, warum Ultra Ethernet wichtig ist und was nötig ist, um KI-Netzwerke der nächsten Generation sicher zu testen, siehe
https://xenanetworks.com/ultra-ethernet-testing/
Rechenzentrumsarchitekturen für KI-Workloads nutzen häufig eine Spine-and-Leaf-Struktur, die Tausende von KI-Beschleunigern und Speicherlösungen über eine L2/L3-Netzwerkinfrastruktur mit geringer Latenz und Portgeschwindigkeiten von 400–800 Gbit/s verbindet. RDMA over Converged Ethernet (RoCE) ist eine vielversprechende Option für Speicherdatentransportprotokolle.
- Rechenzentrumsüberbrückung (DCB): Ermöglichen Sie den Transport von RDMA-Paketen mit hohem Durchsatz, geringer Latenz und ohne Paketverlust (verlustfreier Datenverkehr) neben dem regulären Best-Effort-Datenverkehr (verlustbehafteter Datenverkehr).
- Prioritätsstromregelung (PFC): um Paketverlust zu verhindern, indem ein Absender aufgefordert wird, das Senden von Paketen vorübergehend zu unterbrechen, wenn ein Puffer über einen bestimmten Schwellenwert hinaus gefüllt ist.
- Überlastungsmeldung (CN): RoCEv1 und RoCEv2 implementieren eine Signalisierung zwischen Netzwerkgeräten, die eine Überlastung verhindert und dazu verwendet werden kann, die Ausbreitung von Überlastungen in verlustfreien Netzwerken zu verringern, die Latenz zu verringern und die Burst-Toleranz zu verbessern.
- Erweiterte Verkehrsauswahl (ETS): Ermöglicht die Zuweisung einer garantierten Mindestbandbreite zu jeder Serviceklasse (Class of Service, CoS).