基于以太无损网络的智算中心光网络架构研究(特邀)

作     者：翟锐 李壮志 侯广营 马艺嘉 徐化朗 

作者机构：中国联合网络通信有限公司山东省分公司 

出 版 物：《光通信研究》 (Study on Optical Communications)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：74-79页

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

主　　题：长距直接内存访问 以太无损网络 智算中心 光交换 

摘      要：【目的】近年来，生成式人工智能(AIGC)掀起了人工智能革命，智算中心(ICC)的网络联接也随之向超高带宽、智能无损和算网融合等方向发展，因此ICC光网络需要降低卡间通信时间，以提升数据访问效率。【方法】文章针对ICC场景光网络的组网架构进行了研究，实现了大带宽、低时延和中央处理器(CPU)效率高的无损网络，满足了ICC的大模型训练和推理需求。文章详细分析了ICC的流量分布特征和人工智能(AI)大模型训练组网场景下的通信流特征，深入研究了基于远程直接内存访问(RDMA)的以太无损传输方案的ICC组网架构，并最终在ICC场景下进行了组网实践和时延测试。【结果】文章提出的基于以太网的RDMA(RoCE)传输方案具备基于优先级的流控制、显示拥塞通知、增强传输选择和数据中心桥能力交换协议(DCBX)等能力，可实现数据中心内基于以太协议的无损传输。测试结果显示，使用RoCE协议的传输时延大约稳定在1μs,并且显著优于互联网广域RDMA协议(iWARP)。【结论】文章基于智算场景下的流量特征分析，深入研究了ICC的无损以太网络关键特性，利用RDMA技术实现了ICC场景下光交换网络传输效率的提升，并提出了一种在ICC大模型推理场景下的无损以太网络方案，为RDMA技术在智算场景下的应用探索出了可行的方向。