네트워킹 정의 · Scale-out · RoCEv2

GPU 패브릭이란 무엇입니까?

GPU 패브릭은 서버와 파드 전반의 GPU를 상호 연결하여 하나의 학습 또는 추론 작업에서 함께 작동할 수 있게 하는 back-end 네트워크입니다. 이는 GPU가 collective 연산 중 교환하는 RDMA 트래픽을 전달하며, 관리 및 스토리지에 사용되는 front-end 네트워크와 분리되어 있습니다. NVLink와 같은 서버 내 scale-up 도메인이 끝나는 지점에서 시작되는 scale-out 네트워크로, 무손실 RoCEv2를 실행하는 rail-optimized 및 Clos 토폴로지로 구축되며, OcNOS-DC가 Broadcom Tomahawk 5 하드웨어에서 이를 제공합니다.

4,096개 GPU2계층, 1:1 논블로킹
최대 16,384개 GPU3계층 rail-optimized
51.2 TbpsTomahawk 5 · 64x800G
1 NOS개방형 하드웨어의 OcNOS-DC

Scale-up이 끝나고, scale-out이 시작됩니다

GPU 패브릭은 명확한 경계의 한쪽에 위치합니다. 서버 내부에서는 scale-up 도메인이 테라비트 속도로 실행되고, 서버 간에는 scale-out GPU 패브릭이 나머지를 전달합니다. collective는 먼저 도메인 내부에서 scale-up을 사용한 뒤, 이 패브릭이 서버 간 트래픽을 전달합니다.

서버 내부

Scale-up 도메인

GPU 서버와 그 긴밀하게 결합된 도메인 내부의 초고대역폭 인터커넥트, 예를 들어 NVL72 랙 내부의 NVLink. 여기서 GPU는 하나의 큰 가속기처럼 통신합니다. 이것은 GPU 패브릭이 아닙니다.

서버 간

Scale-out GPU 패브릭

서버와 파드 사이의 이더넷 네트워크로, 다음 전반에 걸칩니다 rail, leaf, spine, Clos 계층. 이것이 GPU 패브릭입니다. 스케일업이 먼저 데이터를 목적지 레일로 옮기므로, 이 플레인은 주로 동일 레일 및 포드 간 트래픽을 전달합니다. 바로 이 때문에 여기서는 1:1 논블로킹에 투자할 가치가 있습니다.

Rail과 Clos

대부분의 GPU 패브릭은 rail-optimized leaf-spine 네트워크입니다. GPU 서버의 8개 NIC 각각이 자체 전용 rail leaf에 연결되므로, 지배적인 동일 rail AllReduce 트래픽이 하나의 leaf에 머물며 spine을 전혀 가로지르지 않습니다. 4,096개 GPU의 단일 파드를 넘어서면 동일한 rail-optimized 설계에 super-spine 계층을 추가합니다.

레일 최적화 리프

서버의 8 NICs 각각이 자체 rail leaf에 매핑되어, 지배적인 동일 rail AllReduce 트래픽을 하나의 leaf에 유지하고 spine에서 배제합니다.

3계층 규모

Tomahawk 5에서 2계층 패브릭은 다음에 도달합니다: 4,096개 GPU (GPU당 800G, 1:1 논블로킹). 그 이상은 세 번째 계층으로 다음 규모까지 확장됩니다: 최대 16,384개 GPU.

무손실 RoCEv2 트랜스포트

GPU 플레인은 다음을 통해 RDMA를 전달합니다 RoCEv2, 드롭된 패킷으로 인해 collective가 결코 정체되지 않도록 무손실로 설계되었습니다.

무손실 RoCEv2, 그리고 OcNOS-DC가 이를 제공합니다

GPU는 RoCEv2 위에서 RDMA로 데이터를 이동하며, 이는 패킷 손실 하에서 성능이 저하됩니다. 따라서 GPU 패브릭은 무손실로 설계되고 고르게 부하가 유지되어, collective 동안 어떤 링크도 핫스팟이 되지 않습니다. OcNOS-DC는 개방형 멀티벤더 하드웨어를 위한 조력자로서 Broadcom Tomahawk 5에서 바로 이를 공급합니다.

  • Priority Flow Control(L3 상 포함)과 ECN으로 무손실로 설계되어, 학습 스텝이 드롭된 패킷으로 인해 결코 정체되지 않습니다.
  • DLB로 고르게 부하가 유지되어, collective 동안 어떤 단일 링크도 핫스팟이 되지 않습니다.
  • Edgecore AIS800-64D 및 UfiSpace S9321-64E와 같은 Broadcom Tomahawk 5(51.2 Tbps, 64x800G) 플랫폼에서 OcNOS-DC가 제공합니다.

GPU 패브릭이란 무엇인가 FAQ

GPU 패브릭이란 무엇입니까?
GPU 패브릭은 서버와 파드 전반의 GPU를 상호 연결하여 하나의 학습 또는 추론 작업에서 함께 작동할 수 있게 하는 back-end 네트워크입니다. GPU가 collective 연산 중 교환하는 RDMA 트래픽을 전달하며, 관리 및 스토리지에 사용되는 front-end 네트워크와 분리되어 있습니다. 실제로 GPU 패브릭은 일반적으로 rail-optimized된 leaf-spine(Clos) 이더넷 네트워크로, 무손실 RoCEv2를 실행합니다. OcNOS-DC는 Broadcom Tomahawk 5 하드웨어에서 이를 제공합니다.
scale-up과 scale-out의 차이는 무엇입니까?
Scale-up은 GPU 서버와 그 긴밀하게 결합된 도메인 내부의 초고대역폭 인터커넥트로, 예를 들어 NVL72 랙 내부의 NVLink이며, GPU가 마치 하나의 큰 가속기처럼 테라비트 속도로 통신합니다. Scale-out은 서버와 파드 사이의 네트워크, 즉 이 페이지가 설명하는 GPU 패브릭으로, rail, leaf, spine, Clos 계층을 이더넷 위에 구축합니다. collective는 먼저 도메인 내부에서 scale-up을 사용한 뒤, scale-out GPU 패브릭이 서버 간 나머지를 전달합니다.
GPU 패브릭은 어떤 토폴로지를 사용합니까?
Most GPU fabrics use a rail-optimized leaf-spine design: each of a GPU server's 8 NICs connects to its own dedicated rail leaf, so the dominant same-rail AllReduce traffic stays on one leaf. As the cluster grows past a single pod, the same rail-optimized design adds a super-spine tier. On Tomahawk 5, a 2-tier fabric reaches 4,096 GPUs (GPU당 800G, 1:1 논블로킹). 그 이상은 세 번째 계층으로 다음 규모까지 확장됩니다: 최대 16,384 GPUs. See the rail-optimized network and AI fabric topologies pages.
GPU 패브릭은 반드시 무손실이어야 합니까?
예, GPU 플레인에서는 그렇습니다. GPU는 RoCEv2 위에서 RDMA로 데이터를 이동하며, 이는 패킷 손실 하에서 성능이 저하되므로, GPU 패브릭은 Priority Flow Control과 ECN으로 무손실로 설계되고 동적 로드 밸런싱으로 고르게 부하가 유지됩니다. 그 무드롭 동작이 collective의 정체를 막습니다. OcNOS-DC는 바로 이를 위해 Broadcom Tomahawk 5에서 PFC, ECN, Dynamic ECN, DLB를 공급합니다.

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