AIファブリックにおけるInfiniBand対Ethernet
大半の AI ファブリックには Ethernet を。レイテンシが重要な HPC には InfiniBand を。 RoCEv2 を備えた最新の Ethernet は、オープンなマルチベンダーハードウェア上で 400G および 800G の本番ファブリックを稼働させており、OcNOS-DC は本日それを提供します。本ガイドでは、それぞれが今なお適する領域を解説します。
同じ GPU、大きく異なる 2 つのネットワーク
左側はシングルベンダーの InfiniBand ファブリック。1 つのシリコンベンダー、1 つのスイッチ製品ライン、1 つの NIC エコシステム、そしてデータセンターの他の部分から分離されたサブネットマネージャー。右側はマルチベンダーのオープン Ethernet ファブリック。あらゆるベンダーの RoCEv2 または UEC NIC、Broadcom のスイッチシリコン、NOS としての OcNOS-DC、そして既に運用中と同じプロトコル。
InfiniBand と Ethernet を軸ごとに比較
InfiniBand は低レイテンシかつロスレスの RDMA のために専用設計され、20 年にわたり密結合 HPC において確かな優位性をもたらしてきました。DCB スタック、RoCEv2、さらに DLB や UEC を基盤とする最新の Ethernet は、この数年でそのギャップを埋めてきました。どのギャップが依然として重要かはワークロードによります。
| Axis | InfiniBandsingle-vendor | EthernetRoCEv2 / UEC、オープン |
|---|---|---|
| レイテンシー下限 | NIC間エンドツーエンドの超低遅延。スイッチホップは通常数百ナノ秒。 | IBよりも数百ナノ秒高いフロアながら、大規模分散学習の集合通信の大半に影響を与える閾値を十分に下回るレベル。 |
| 損失耐性 | アーキテクチャによるロスレス(クレジットベースのフロー制御)。 | PFC+ECN+DCQCNによるロスレス。本日時点で本番運用グレード。UECはPFC pauseへの依存をさらに低減します。 |
| マルチパス/ロードバランシング | 仕様に組み込まれたアダプティブルーティング。 | スタティックECMPに加え、適応型シングルホップ向けのDLB、エンドツーエンド向けのGLB(OcNOS 7.1)、次世代向けのUECパケットスプレー。 |
| ベンダーエコシステム | NICとスイッチシリコンの両方で実質的に単一ベンダー構成。 | ASIC、スイッチ、NIC、NOS、光モジュールの各レイヤーでマルチベンダー。UECはベンダーニュートラルな相互運用を明示的に目指して設計されています。 |
| 運用モデル | サブネットマネージャー(UFMクラス)。DCの他部分とは異なる領域。別個のスキル、別個のツール群。 | 既に運用中のものと同じBGP、EVPN、gNMI。DCの他部分と同じ自動化ツール(Ansible、NETCONF、OpenConfig)。 |
| Multi-tenancy | 限定的:パーティショニングは存在するが、第一級の概念ではない。 | EVPN-VXLANによる第一級の対応。GPU-as-a-Service、マルチチームクラスター、共有インフラのすべてが自然に成立。 |
| 長距離 DCI | そのための設計ではなく、IB-over-WANゲートウェイが必要。 | 400G ZR/ZR+コヒーレントプラガブルとEVPN DC間接続によりネイティブに対応。 |
| ストレージの統合 | ストレージはコンピュートと並走:IB接続ストレージが必要。 | NVMe-oF、NFS、S3をすべて同一のイーサネットファブリック上で。 |
| ポートあたりコスト(一般的な400G以上) | プレミアム、単一ベンダーの価格設定。 | オープンハードウェアのスパイン+OcNOS-DC NOSは、ベンダーロックインされた代替製品を大幅に下回ります。 |
| ロードマップの推進速度 | 単一ベンダーのリリースサイクルに左右される。 | UEC コンソーシアム(AMD、Arista、Broadcom、Cisco、HPE、Intel、Meta、Microsoft、Oracle)が、公開された仕様の進化を推進します。 |
それぞれが適する領域
正しい答えはワークロードごとに異なります。絶対的なレイテンシの下限が要件となる場合は InfiniBand を、運用モデル、コスト、あるいはサイト間のリーチが決め手となる場合は Ethernet を選択してください。
レイテンシの下限が契約要件
総所有コストよりも絶対的なレイテンシの下限が重要となる HPC シミュレーション、およびロックインが許容される密結合で専有のシングルテナントクラスター。
運用モデルが重要
マルチテナントの GPU-as-a-Service、およびデータセンターの他の部分とインフラを共有するクラスター。ここでは 1 つの運用モデル、1 つのツールスタック、そしてマルチベンダーのサプライチェーンが勝ります。
GPU フロップあたりのコストが決め手
OcNOS-DC を搭載したオープンハードウェアのスパインは、シングルベンダーのネットワークプレミアムを排除します。数千 GPU 規模のクラスターでは、これはハードウェア予算のかなりの割合に相当します。
ファブリックがデータセンターにまたがる
トレーニング実行が 2 つのホールまたは 2 つのリージョンをまたぐ可能性がある場合、コヒーレント DCI、EVPN インター DC、そして標準的なマルチベンダー光学部品が、四半期がかりのラインシステムプロジェクトではなく 1 日で解決できる課題にします。
最新の Ethernet が加えたもの
3 つの進展が本番 AI ファブリックを Ethernet へと移行させました。真にロスレスな動作、輻輳したアップリンクからフローを遠ざけるアダプティブルーティング、そしてスプレーに適した次世代トランスポートです。
ロスレスな動作
RoCEv2 with PFC、DCQCN、そして PFC デッドロックウォッチドッグ は、AI コレクティブが必要とするロスレス RDMA トランスポートを、標準 Ethernet 上で本日、本番グレードで提供します。
アダプティブルーティング
AIワークロードにおける静的ECMPの衝突は現実の課題だが、 DLB は、サブミリ秒のウィンドウでローカルな輻輳に応じてフローレットを再配分し、OcNOS 7.1 の GLB はこれをエンドツーエンドのパススコアリングへと拡張します。
スプレーに適したトランスポート
Ultra Ethernet(UEC 1.0、2025 年 6 月)は次をもたらします packet spray、マルチパス RDMA、アウトオブオーダー配送 を標準 Ethernet に。今 RoCEv2 上に構築し、NIC の出荷に合わせて UEC への明確な移行パスを確保してください。
ネットワークはわずかな費目にすぎないため、比較は何を生み出すかに費やす
5 年間で見ると、スイッチングレイヤーはクラスター TCO の 1 桁パーセントであり、NIC、光学部品、配線を加えると上昇します。有益な問いは費目そのものではなく、節約された資本が何を賄うかです。
- 同等の容量では、シングルベンダーの InfiniBand はオープンハードウェアの Ethernet に対して価格プレミアムを伴います。
- 節約された資本は、より多くの GPU、より大規模なストレージ層、あるいは冗長性のための第 2 サイトを賄います。
- ファブリックがマルチテナントであるか、データセンターの他の部分と共有される場合、1 つのネットワークモデルは費目上の差額を上回る価値を持ちます。
どちらにも適所があり、大半の AI ファブリックは Ethernet に属する
Ethernet はすべてのワークロードで勝るわけではありませんが、運用面および経済面の論拠は大半において決定的であり、技術的ギャップが埋まるにつれて一段と強まります。
どちらにも適所がある
Ethernet はすべてのワークロードで勝るわけではありません。絶対的な下限のレイテンシ要件を持つ密結合 HPC クラスターは、依然として InfiniBand に有利です。
大半の AI ファブリックは Ethernet に属する
ハイパースケールにおける本番 AI トレーニングおよび推論は、運用面および経済面の論拠が強まり、技術的ギャップが埋まり続けるなかで Ethernet へと移行しています。
OcNOS-DC はオープンな道筋
今日のRoCEv2、今日のDLB、次のGLB、そしてNIC出荷に合わせたUEC。Edgecore、UfiSpaceほかの検証済みオープンハードウェア上で、単一のNOS、単一の機能ロードマップを実現します。
InfiniBand 対 Ethernet、その答え
Ethernet は、InfiniBand と比較して AI トレーニングに十分な速度を備えていますか。
どのような場合に、依然としてInfiniBandを選ぶべきですか。
AI fabric において Ethernet が優位となるのはどのような場合ですか。
OcNOS は InfiniBand との差をどのように埋めますか。
ハイパースケーラーは AI 向けに InfiniBand を Ethernet へ置き換えているのか?
AI クラスターネットワーキングにおける InfiniBand の最良の代替は何か?
Ultra Ethernet と InfiniBand の違いは何か?
Ethernet の AI ファブリックは InfiniBand と比べてどれほどのコストがかかるのか?
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