NVIDIA メラノックス MCX631432AN-ADAB サーバーアダプタ 技術白書

September 9, 2026

NVIDIA メラノックス MCX631432AN-ADAB サーバーアダプタ 技術白書

NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADAB サーバーアダプター テクニカルホワイトペーパー

1プロジェクト背景と要件分析

現代のデータセンターアーキテクチャは,高性能コンピューティング,人工知能ワークロード,分散型ストレージシステムの収束によってますます定義されています.これらのアプリケーションは,ネットワーク要件を共通して持っている.:超低レイテンシー,高いメッセージレート,データ移動のための最小限のCPUオーバーヘッド.従来のTCP/IPベースのネットワークスタックは,至る所に存在するが,大幅な遅延とCPU処理コストを導入し,規模が制限される.

NVMe over Fabrics (NVMe-oF),分散型機械学習トレーニングクラスター,またはレイテンシーに敏感な金融取引プラットフォームを展開する組織では,ネットワークインターフェイスカード (NIC) は単純なI/Oデバイスから戦略的なパフォーマンス加速器に進化しました現代の配備で特定された主要な要件は以下のとおりです.

  • ハードウェアから処理されたトランスポートによる,5マイクロ秒未満のアプリケーションレベルのレイテンシー
  • ストレージのボトルネックを取り除くため,サーバー1台あたり40Gb/sを超える総容量
  • 負荷下での最小の尾遅延変数で決定的性能
  • 独自のスイッチングなしで既存のイーサネットインフラストラクチャとシームレスな統合
  • 積極的な操作のための包括的なテレメトリと診断能力

についてNVIDIA メラノックス MCX631432AN-ADABConnectX-6 Lx アーキテクチャを通じてこれらの要件を直接に対応しますハードウェア加速 RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet) を提供し,高度な混雑制御とプログラム可能なデータパス機能.

2ネットワーク・システム・アーキテクチャの設計

提案されたソリューションアーキテクチャは,サーバーアクセス層で25GbE接続性を持つ葉の脊髄ネットワークトポロジーを採用しています.各コンピューティングまたはストレージノードは,MCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx デュアルポート 25GbE SFP28アダプター,トップ・オブ・ラック (ToR) スイッチへの二重冗余経路を提供する.このアーキテクチャには以下の要素が含まれます.

  • サーバー エッジ:についてMCX631432AN-ADAB イーサネット アダプター カードPCIe Gen 4.0 x8 経由でホスト CPU に接続し,最大 64 GB/s の二方向ホスト 帯域幅を供給し,両 25GbE ポートを同時に満たすのに充分である.
  • ネットワークファブリック:デュアル25GbE SFP28ポートは,アクティブ・アクティブ・ロードバランスまたはアクティブ・スタンバイ・ファールオーバーを提供します.アダプターは,ハードウェアLAG (リンクアグレゲーション) のオフロードで最大50Gb/sの総スループットをサポートします.
  • ストレージ統合:NVMe-oFの展開では,アダプタが RDMAエンドポイントとして機能し,微秒未満の遅延で直接メモリからメモリへのデータ転送が可能である.
  • 管理計画:アダプターのセキュアな管理インターフェイスを通じてバンド外管理,レッドフィッシュとSNMPモニタリングの完全なサポート.

設計は,優先流量制御 (PFC) と明示的な混雑通知 (ECN) によるRoCEv2による損失のないイーサネットを強調し,MCX631432AN-ADAB イーサネット アダプター カードソリューション専用InfiniBandインフラストラクチャなしで 収束したマルチプロトコル構造内で動作します

3. NVIDIA Mellanox MCX631432AN-ADABの役割と主要機能

についてNVIDIA メラノックス MCX631432AN-ADABこのソリューションの基礎となる要素として機能し 3つの異なる価値層を提供します

A. ハードウェア加速エンジン
このアダプタには高度にプログラム可能な パケット処理パイプラインが組み込まれますホストCPUから......MCX631432AN-ADAB データシート, ハードウェアは毎秒200百万メッセージ (Mpps) までサポートし,最小のパケットサイズでもワイヤレート性能を達成することを保証します.

B. RDMAとRoCEv2の実施
についてMCX631432AN-ADAB ConnectX-6 Lx デュアルポート 25GbE SFP28RoCEv2を完全にハードウェアから卸荷された輸送で実装します.これは:

  • アプリケーション・バッファーとリモートメモリとの間を直接ゼロコピーデータ転送
  • ピアツーピア通信の1方向遅延は 2マイクロ秒未満
  • 標準のイーサネットスイッチと完全互換性,PFCとECNサポートのみが必要

C. 高度テレメトリとプログラミング能力
アダプタには,各流れの遅延,キュー深度,混雑メトリックを提供するテレメトリカウンタのセットが含まれています.MCX631432AN-ADABの仕様柔軟なマッチアクション処理と帯内ネットワークテレメトリ (INT) のサポートを含むプログラム可能な機能の全範囲を詳細に説明します.

アダプタは完全にMCX631432AN-ADABに対応するすべての主要なLinuxディストリビューション (RHEL,Ubuntu,SLES),VMware ESXi,Windows Serverで,異質な環境へのシームレスな統合を保証します.

4展開と拡張性に関する勧告

典型的なデプロイトポロジー

推奨される展開は,次の構成の"spine-leaf"トポロジーに従います.

  • レフスイッチ:25GbE ToR スイッチ RoCEv2 サポートで,専用優先キューに PFC とコンフィギュレーションされ,混雑信号の ECN
  • サーバーノード:各ノードにMCX631432AN-ADAB冗長性のために,主要な二次葉に接続
  • 脊髄層:100GbEまたは400GbEのスピンスイッチで,ブロックしないラック間接続を可能にする.
  • 貯蔵対象:同様のアダプタタイプを使用するNVMe-oFターゲットノードを一貫したRDMA機能のために

拡張性に関する考慮事項

このソリューションは,単一のラックから数千のノードまで線形的にスケーリングされます. 重要なスケーラビリティ原則には以下が含まれます:

  • バッファー管理:アダプタの共有バッファアーキテクチャ (ポートあたり最大4MBまで設定可能) を利用し,パケットドロップなしで一時的なバーストを吸収する
  • 混雑領域:PFCの拡散を制限するために,複数の混雑管理ゾーンに織物を分割する
  • クラウドスケールオーケストレーションアダプタはKubernetes (NVIDIAネットワークオペレーターを通じて) とOpenStackによって完全にサポートされており,自動プロビジョニングとライフサイクル管理を可能にします.

評価する際にはMCX631432AN-ADAB価格総所有コストに対して organizations should factor in the elimination of separate InfiniBand infrastructure and the significant reduction in CPU core allocation for networking tasks — typically recovering 2-4 CPU cores per server.

5運用,監視,トラブルシューティング,最適化

監視の枠組み

この解決策は3段階の観察可能なアプローチを組み込みます.

  • アダプターレベルのテレメトリについてMCX631432AN-ADAB イーサネット アダプター カードethtool,sysfs,およびベンダー特有のツールを通じて200以上のハードウェアカウンタを暴露します.主要なメトリックには:ポート毎のスループット,パケットドロップ,PFC停止フレーム,ECNマークされたパケット,RoCEv2 混雑事件
  • 繊維レベルの可視性:NVIDIAの統一管理プラットフォームとの統合により,トポロジー可視化とフローパス分析が可能です
  • アプリケーション性能モニタリング:アダプタは,ネットワークパフォーマンスとアプリケーションレベルのトランザクションレイテンシーとの相関を可能にする,各キューおよびRDMA完了キュー統計を提供します.

問題 解決 の 一般 的 な シナリオ

運用経験に基づいて,次のパターンがMCX631432AN-ADABの仕様遠隔測定データ

  • PFC 嵐検出優先順位ごとにPFC停止枠カウンタをモニターする 線速率の5%以上の持続的な停止は混雑または誤った構成を示します
  • RoCEv2 パケットドロップ:アダプターのドロップカウンター (例えば,rx_discard_*カウンター) をチェックして,アダプター,スイッチ,またはECNスロットリングによるドロップが発生するかどうかを分離します.
  • パフォーマンスのチューニング:Adjust interrupt coalescing parameters (interrupt moderation rate) to trade off CPU utilization against latency — typically setting moderate coalescing for storage workloads and minimal coalescing for trading applications

最適化ガイドライン

最大のスループットと最小のレイテンシーを達成するために,以下の最適化が推奨されます.MCX631432AN-ADAB データシート:

  • ハードウェアCRCとヘッダー/データ分割オフロードを有効にすることで,ホストメモリの帯域幅消費を減らす
  • 作業負荷プロファイルに基づいて優先順位ごとにPFCしきい値を動的に設定する
  • アダプタの高度なQoS機能,トラフィッククラスごとに速度制限と厳格な優先度または重量化されたフェアキューを含む
  • 大規模な展開では,スイッチでPFCとECN交渉を自動化するために,802.1Qazデータセンターブリジング交換 (DCBX) のアダプターのサポートを使用します.

6概要 価値評価

この技術的な解決策はNVIDIA メラノックス MCX631432AN-ADAB10ミクロ秒未満の RDMA レイテンシーを達成するための明確な道を提供し,同時に従来の 10GbE TCP/IP 展開よりも 5~6倍ものサーバーのスループットを増やす.主要な価値提案には:

  • インフラストラクチャの簡素化すべてのトラフィックタイプのための損失のないイーサネットを有効にして,別々のストレージとコンピューティングネットワークの必要性を排除する
  • 性能予測可能性ハードウェアオフロード RoCEv2 は, 90%以上のライン利用率の下でも決定的遅延を保証します
  • 運用効率:ネットワーク上の問題の解決までの平均時間 (MTTR) を減らすための包括的なテレメトリと自己修復混雑管理
  • 投資保護アダプタのPCIe Gen 4.0インターフェイスとプログラミング能力は,将来のCPUとスイッチ世代との互換性を保証します

活動的に評価する組織MCX631432AN-ADAB 販売中このソリューションは,金融サービス,クラウドプロバイダー,およびエンタープライズストレージのデプロイで生産環境で検証された実証された参照アーキテクチャを提供しています.性能の組み合わせ拡張性や運用成熟度がMCX631432AN-ADAB イーサネット アダプター カード現代のデータセンターの変革のための戦略的投資です