La ricerca e sviluppo nel settore automobilistico europeo è in piena corsa contro il tempo: programmi di elettrificazione, veicoli definiti via software, validazione di sistemi ADAS/AV e gemelli digitali di fabbrica spingono i carichi di lavoro di simulazione e intelligenza artificiale su cluster GPU/CPU più grandi con cicli di iterazione più brevi.
Il fattore limitante nascosto non è più la potenza di calcolo. È l'infrastruttura di rete: la capacità di trasferire gradienti, set di dati dei sensori, mesh e messaggi MPI a una velocità tale da evitare che i team vengano rallentati da latenza, congestione o prestazioni imprevedibili sotto carico.
È qui che entra in gioco Cornelis Networks CN5000: un'interconnessione end-to-end progettata specificamente per il traffico senza perdite e privo di congestione a 400G, con latenza MPI inferiore al microsecondo e gestione della congestione a livello di fabric, basata sull'architettura Omni-Path.
Grazie anche alle capacità di distribuzione e integrazione di Hammer, focalizzate sul mercato europeo, questa soluzione rappresenta una strada concreta per le aziende del settore automobilistico che desiderano implementare e supportare reti ad alte prestazioni in team di ingegneri dislocati in diverse sedi.
Perché l'innovazione nel settore automobilistico ora dipende dalla rete
I flussi di lavoro nell'ingegneria automobilistica sono sempre più interconnessi e iterativi:
- Simulazione di crash e sicurezza (grandi processi MPI, molti piccoli messaggi, sensibile alla latenza e alla latenza di coda)
- Analisi CFD, aerodinamica e termica (decomposizioni di dominio su larga scala con comunicazione tra tutti i componenti)
- Modellazione di batterie ed elettronica di potenza (multifisica, grandi insiemi)
- Addestramento alla percezione e alla fusione dei sensori dei sistemi ADAS (comunicazione collettiva distribuita basata sull'intelligenza artificiale)
- Gemelli digitali di veicoli e impianti (flussi di dati continui, test rapidi di scenari)
Con l'aumentare delle dimensioni dei cluster, una "buona larghezza di banda media" non è più sufficiente. I team del settore automobilistico necessitano di:
- Prestazioni prevedibili sotto carico
- Bassa latenza di coda (in modo che il livello/lavoratore più lento non domini il tempo di esecuzione dei passaggi)
- Gestione della congestione efficace in condizioni reali di traffico misto, non solo negli scenari di traffico più favorevoli
Il CN5000 in un minuto
CN5000 si posiziona come una rete scalabile senza perdite e senza congestione per IA e HPC, progettata per mantenere prestazioni stabili con la crescita.
In sintesi:
- Larghezza di banda di 400G per porta
- Latenza MPI inferiore a 1 µs (punti salienti relativi a Switch e SuperNIC)
- Gli elementi costitutivi dell'architettura includono:
- controllo dei flussi basato sul credito
- Ritrasmissioni a livello di collegamento
- Gestione della congestione a livello di struttura
Il routing multipath, il routing adattivo a grana fine (FGAR) e il controllo del flusso consapevole degli incast sono stati indicati come parte dell'approccio alla gestione della congestione
Con oltre 240 ingegneri e tecnologi impegnati a promuovere l'innovazione di rete, Cornelis e Hammer si concentrano sul miglioramento dell'efficienza dei data center. Il nostro portfolio completo di SuperNIC e switch si basa sulla nostra esperienza come inventori di Omni-Path, un'architettura progettata per offrire le massime prestazioni di rete nell'era dello scale-out e un set di funzionalità fondamentali per Ultra Ethernet. Offriamo prestazioni leader del settore, tra cui latenza ultra-bassa, velocità di trasmissione dei messaggi elevate e prestazioni ottimizzate per le applicazioni.
Esempio di impatto sul cliente:
miglioramento della produttività delle simulazioni aerodinamiche per i team del settore automobilistico e meccanico, con un incremento fino a 2 volte maggiore nella velocità di iterazione della progettazione, riducendo al contempo la dipendenza da costosi prototipi fisici e test in galleria del vento.
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- Interruttore CN5000 :
- 48 porte da 400G
- Interruttore CN5000 :
Larghezza di banda full duplex di 38,4 T. Funzionalità di gestione, tra cui gestione basata su OpenBMC e supporto per Redfish.Nota di implementazione:
Cornelis descrive CN5000 come un'architettura end-to-end, il che significa che l'intento progettuale di "trasmettere senza perdite e senza congestione" è legato all'utilizzo degli elementi CN5000 – switch, SuperNIC e software – piuttosto che a una combinazione arbitraria.
CN5000 vs InfiniBand vs RoCEv2 Ethernet (confronto focalizzato sul settore automobilistico)
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Cosa stai confrontando |
Cornelis Networks CN5000 (Omni-Path) |
InfiniBand NDR 400 (ad esempio, Quantum-2) |
Ethernet 400G con RoCEv2 |
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Intento primario |
Infrastruttura scalabile appositamente progettata per IA e HPC, con particolare attenzione alla progettazione senza perdite e senza congestione. |
Infrastruttura HPC/AI con routing adattivo e controllo della congestione come parte integrante del valore della piattaforma. |
Ethernet a standard aperto adattata per AI/HPC a bassa latenza tramite tecniche "senza perdita di dati" (spesso PFC + ECN + controllo della congestione end-to-end come DCQCN). |
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Classe di velocità del collegamento |
400G per porta (opzioni Switch e SuperNIC). |
400 Gb/s per porta (NDR 400). |
Comunemente Ethernet 400G; RoCEv2 utilizzato per RDMA (a seconda del progetto/fornitore). |
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Densità di porte switch 1U (esempio) |
48 × 400G ; full duplex 38,4T. |
Spesso 64 × 400 Gb/s in 1U (a seconda del modello). |
Varia notevolmente; il comportamento dipende fortemente dall'ASIC/fornitore e dalle scelte relative a QoS/buffer/ECMP/telemetria e ottimizzazione. |
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Congestione / approccio senza perdite (livello generale) |
Controllo del flusso basato sui crediti, ritrasmissioni a livello di collegamento, gestione della congestione a livello di rete, routing multipath: tutto finalizzato a prestazioni prevedibili e a una riduzione della latenza di coda. |
Controllo della congestione a livello di piattaforma, QoS/corsie virtuali, routing adattivo; può includere funzionalità di accelerazione in rete (specifiche della piattaforma). |
L'“Ethernet senza perdita di dati” utilizza in genere la PFC per evitare la perdita di pacchetti e l'ECN per segnalare la congestione e la riduzione della velocità del segnale; il successo operativo dipende dalla disciplina nella configurazione. |
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Allerta operativa |
Trattare come un sistema end-to-end (Switch + SuperNIC + software) per allinearsi all'architettura prevista. |
Ottima scelta laddove l'ecosistema/gli strumenti di International Business e i flussi di lavoro esistenti sono ben consolidati. |
I risultati di RoCEv2 dipendono fortemente dalla corretta progettazione di PFC/ECN e dalla costante disciplina operativa; configurazioni errate possono causare gravi problemi di congestione e latenza. |
Cosa significa "senza perdite e senza congestione" nei risultati ingegneristici di tutti i giorni
Tempi di elaborazione più rapidi per i risolutori -
Nelle simulazioni MPI di grandi dimensioni, il tempo di esecuzione di un'operazione può essere dominato dalle fasi di comunicazione (scambio di aloni, riduzioni, sincronizzazione). CN5000 pone l'accento sull'ottimizzazione della velocità di trasmissione dei messaggi e della latenza, oltre che sulla gestione della congestione, con l'obiettivo di garantire prestazioni prevedibili sotto carico.
Impatto: Tempi di esecuzione più brevi per ogni iterazione di progettazione, meno "rallentamenti misteriosi" nei momenti di picco di utilizzo e maggiore efficienza di scalabilità con l'aggiunta di nodi.
Migliore efficienza nell'addestramento distribuito dell'IA (sistemi ADAS/AV e sistemi di autonomia)
CN5000 si propone come un'infrastruttura progettata per l'addestramento e l'inferenza dell'IA, in grado di mantenere un throughput elevato anche sotto carico, riducendo al minimo gli eventi di congestione e la latenza di coda.
Dove lo noterai: maggiore utilizzo della GPU (meno tempo di attesa per le operazioni collettive), tempi di esecuzione più stabili, tempi di addestramento ridotti per nuovi domini di sensori o varianti di modello.
Controllo pratico tramite telemetria (non per tentativi)
Quando più team condividono la stessa piattaforma, i flussi di traffico possono cambiare di ora in ora. CN5000 mette in evidenza la telemetria e la visibilità in tempo reale per supportare una gestione del traffico consapevole del carico di lavoro.
Dove lo noterai: individuazione più rapida delle cause alla base delle fluttuazioni di prestazioni e pianificazione della capacità più chiara, soprattutto nei cluster a uso misto.
Integrare CN5000 in cluster HPC e di intelligenza artificiale reali per il settore automobilistico
Considera la congestione come la norma, non come un caso limite
Le piattaforme automotive sono quasi sempre multifunzionali: CAE al mattino, formazione al pomeriggio, pipeline di digital twin in background e tutti che premono per "un'altra prova" prima di un gate. CN5000 richiede la gestione della congestione a livello di fabric, il controllo del flusso consapevole dell'incast e il routing adattivo per mantenere le prestazioni sotto carico.
Mantieni la tua storia "senza perdite" dall'inizio alla fine
Cornelis definisce la "trasmissione senza perdite e senza congestione" come una proprietà architetturale del CN5000 (Switch + SuperNIC + routing/controllo di flusso). In pratica: specificarlo come un sistema, validarlo come un sistema.
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