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Eine langsame Verbindung ist immer frustrierend, aber stellen Sie sich vor, wie sich Supercomputer anfühlen. Alle diese Kerne verarbeiten alle Arten von Daten blitzschnell, aber am Ende warten sie alle auf eine veraltete Netzwerkschnittstelle, um synchron zu bleiben. DARPA mag es nicht Darum will DARPA es ändern – und zwar durch eine Neu Netzwerkschnittstelle hundertmal schneller.

Das Problem ist das hier. Wie DARPA schätzt, können Prozessoren und Speicher auf einem Computer oder Server im Allgemeinen mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 10 ^ 14 Bit pro Sekunde arbeiten – das reicht bequem bis in den Terabit-Bereich – und Netzwerkhardware wie Switches und Glasfasern kann das gleich.

„Der wahre Engpass für den Prozessordurchsatz ist das Netzwerk Schnittstelle wird verwendet, um eine Maschine an ein externes Netzwerk wie ein Ethernet anzuschließen, wodurch die Datenaufnahmefähigkeit eines Prozessors erheblich eingeschränkt wird “, erklärte Jonathan Smith von DARPA ein Nachrichtenbeitrag der Agentur zum Projekt. (Hervorhebung von mir.)

Diese Netzwerkschnittstelle hat in der Regel die Form einer Karte (wird zur Netzwerkkarte) und übernimmt das Akzeptieren von Daten aus dem Netzwerk und deren Weitergabe an die Computersysteme oder umgekehrt. Leider liegt seine Leistung in der Regel eher im Gigabit-Bereich.

Dieses Delta zwischen der Netzwerkkarte und den anderen Komponenten des Netzwerks bedeutet eine grundlegende Einschränkung dafür, wie schnell Informationen zwischen verschiedenen Rechnereinheiten ausgetauscht werden können – wie z. B. den Hunderten oder Tausenden von Servern und GPUs, aus denen Supercomputer und Rechenzentren bestehen. Je schneller eine Einheit ihre Informationen mit einer anderen teilen kann, desto schneller können sie mit der nächsten Aufgabe fortfahren.

Stellen Sie sich das so vor: Sie betreiben eine Apfelfarm, und jeder Apfel muss inspiziert und poliert werden. Sie haben Leute, die Äpfel inspizieren und Leute, die Äpfel putzen, und beide können 14 Äpfel pro Minute machen. Die Förderbänder zwischen den Abteilungen befördern jedoch nur 10 Äpfel pro Minute. Sie können sehen, wie sich die Dinge häufen und wie frustrierend es für alle Beteiligten wäre!

Mit dem FastNIC-Programm will DARPA „den Netzwerkstack neu erfinden“ und den Durchsatz um den Faktor 100 verbessern. Wenn sie dieses Problem lösen können, sind ihre Supercomputer schließlich immens im Vorteil gegenüber anderen auf der Welt, insbesondere jenen in China, das seit Jahren mit den USA im Bereich High Performance Computing konkurriert. Aber es wird nicht einfach.

"Der Aufbau eines Netzwerkstapels ist mit viel Aufwand und Komplexität verbunden", sagte Smith, der als erster die Benutzeroberfläche physisch neu entwerfen wird. „Es beginnt mit der Hardware. Wenn Sie das nicht richtig machen können, stecken Sie fest. Software kann die Dinge nicht schneller machen, als es die physische Ebene zulässt. Daher müssen wir zuerst die physische Ebene ändern. "

Der andere Hauptteil wird natürlich die Software-Seite überarbeiten, um die immense Zunahme des Umfangs der Daten zu bewältigen, mit denen die Schnittstelle umgehen muss. Selbst ein 2x oder 4x Wechsel würde systematische Verbesserungen erfordern; Bei 100x wird das System so ziemlich von Grund auf neu erstellt.

Die Forscher der Agentur – natürlich gestärkt, von privaten Branchenleuten, die sich einmischen wollenVersuchen Sie sozusagen, eine 10-Terabit-Verbindung zu demonstrieren, obwohl es noch keine Zeitachse gibt. Die gute Nachricht ist jedoch, dass alle von FastNIC erstellten Softwarebibliotheken Open Source sind, sodass dieser Standard nicht auf die proprietären Systeme des Verteidigungsministeriums beschränkt ist.

FastNIC steht erst am Anfang. Vergessen Sie es also vorerst und wir werden Sie in ein oder drei Jahren informieren, wenn DARPA den Code knackt.



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