スーパーコンピューティングネットワーク比較:InfiniBand vs. Ethernet
October 12, 2025
テキサス州オースティン – 計算需要がエスカレートする中、の状況は大きな変革を遂げています。InfiniBandとEthernet技術間の議論は激化を続けており、AI研究、科学シミュレーション、データ集約型ワークロードに大きな影響を与えています。この分析では、InfiniBand vs Ethernetの議論における重要な技術的差異と、次世代スーパーコンピューティングアーキテクチャへの影響について検証します。
最新のスーパーコンピューティングの基盤には、相互接続技術における重要な選択肢があります。長年、のゴールドスタンダードとされてきたInfiniBandは、ネイティブのリモートダイレクトメモリアクセス(RDMA)機能を備えたロスレスファブリックアーキテクチャを採用しています。Ethernetは、RoCEv2(Converged Ethernet上のRDMA)プロトコルによる強化により、高性能環境におけるInfiniBandの優位性に挑戦するまでに進化しました。設計思想における根本的な違いは、アプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティに直接影響を与える、明確なパフォーマンス特性を生み出します。
大規模展開におけるInfiniBand vs Ethernetを評価する場合、定量的な指標が説得力のあるストーリーを語ります。現在のInfiniBand HDR技術、特にのイノベーションによって大きく推進されてきました。彼らのエンドツーエンドのアプローチには、適応ルーティング、シャープな輻輳制御、およびインネットワークコンピューティング機能が含まれており、コレクティブ操作をさらに加速します。これらのイノベーション、特にScalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol(SHARP)は、インテリジェントなネットワーキングがCPUから計算タスクをオフロードし、標準的なEthernetアプローチでは達成できないパフォーマンス上の利点を提供する方法を示しています。(現NVIDIA Networking)は、レイテンシに敏感なアプリケーションにおいて大きな優位性を示しています。以下の表は、独立したテストとTOP500スーパーコンピュータの展開データに基づいた主要なパフォーマンス指標を比較したものです。
| パフォーマンス指標 | InfiniBand HDR | Ethernet (400GbE) | 優位性 |
|---|---|---|---|
| スイッチレイテンシ | 90 ns | 250 ns | 64%低い(InfiniBand) |
| メッセージレート | 2億メッセージ/秒 | 8500万メッセージ/秒 | 135%高い(InfiniBand) |
| MPI効率(1万ノード) | 94% | 78% | 16%高い(InfiniBand) |
| 電力効率(Gbpsあたり) | 1.8 W | 2.5 W | 28%優れている(InfiniBand) |
HPCネットワーキングMellanoxのイノベーションによって大きく推進されてきました。彼らのエンドツーエンドのアプローチには、適応ルーティング、シャープな輻輳制御、およびインネットワークコンピューティング機能が含まれており、コレクティブ操作をさらに加速します。これらのイノベーション、特にScalable Hierarchical Aggregation and Reduction Protocol(SHARP)は、インテリジェントなネットワーキングがCPUから計算タスクをオフロードし、標準的なEthernetアプローチでは達成できないパフォーマンス上の利点を提供する方法を示しています。Ethernetの進化:コンバージドエンハンスメントによるギャップの縮小
HPCインフラストラクチャのための戦略的考慮事項
結論:ワークロード要件への技術のマッチング
におけるInfiniBand vs Ethernetの議論は、最新の計算科学の多様な要件を反映しています。InfiniBandは、最も要求の厳しいスーパーコンピューティングアプリケーションでパフォーマンスリーダーシップを維持していますが、Ethernetは多くのユースケースで実行可能な代替手段として進化を続けています。最終的な決定は、特定のアプリケーション要件、パフォーマンスのしきい値、および戦略的なインフラストラクチャの目標に依存します。

