Comme intelligence artificielle (IA) continue d’évoluer, la demande en infrastructure de calcul haute performance devient plus critique. La norme Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) 5.0 offre des avancées significatives en termes de vitesses de transfert de données et de performances du système. De même, Compute Express Link (CXL) 2.0 améliore le partage de mémoire et réduit la latence, ce qui en fait un outil précieux pour les charges de travail d’IA.
Comprendre quand utiliser PCIe 5.0, CXL 2.0 ou un commutateur hybride prenant en charge les deux peut optimiser les systèmes d’IA pour diverses applications et assurer la viabilité du système à long terme.
Les meilleurs cas d’utilisation pour une interconnexion PCIe 5.0
Peripheral Component Interconnect Express, communément appelé PCIeest une norme d’interface haute vitesse utilisée pour connecter divers composants matériels à la carte mère d’un ordinateur. PCIe est largement adopté dans les systèmes informatiques modernes en raison de ses performances, de son évolutivité et de sa polyvalence supérieures.
Sa dernière génération, PCIe 5.0, est conçue pour gérer des transferts de données massifs avec une latence minimale, ce qui la rend idéale pour les applications gourmandes en données. Il s’agit d’une norme populaire avec un marché en forte croissance devant elle. En fait, selon Allied Market Researchle marché mondial du PCIe était évalué à 3,56 milliards de dollars en 2020 et devrait atteindre 7,58 milliards de dollars d’ici 2030, avec une croissance de 7,6 % de 2021 à 2030. Cette croissance est tirée par la demande croissante de transfert de données à haut débit et à faible débit. -communication de latence dans l’IA et d’autres applications gourmandes en données. Considérez les applications suivantes idéales pour PCIe :
Formation en apprentissage automatique: La bande passante élevée de PCIe 5.0 permet le transfert rapide de grands ensembles de données entre le stockage et les GPU, accélérant ainsi le processus de formation. Ceci est crucial pour développer des modèles complexes dans un délai plus court.
Calcul haute performance (HPC): Les simulations scientifiques et les calculs complexes bénéficient de la capacité du PCIe 5.0 à déplacer rapidement de grandes quantités de données, garantissant ainsi un traitement et une analyse efficaces.
Traitement des données en temps réel: Les applications telles que les plateformes de trading financier et les réseaux de télécommunications, où l’analyse des données en temps réel est essentielle, peuvent tirer parti de la vitesse du PCIe 5.0 pour réduire la latence et améliorer les performances.
Les cas d’utilisation émergents pour une interconnexion CXL 2.0
Compute Express Link (CXL) est une interconnexion standard ouverte conçue pour améliorer la communication entre les processeurs, les GPU, la mémoire et d’autres accélérateurs. Développé pour répondre aux demandes croissantes des charges de travail informatiques modernes, CXL vise à fournir une communication à haut débit et à faible latence ainsi qu’un partage efficace de la mémoire entre divers composants informatiques.
CXL 2.0 excelle dans les scénarios où le partage de mémoire et la communication à faible latence entre différentes unités de traitement sont essentiels. À l’instar du PCIe, l’adoption de la norme CXL connaît une croissance rapide. Selon un rapport d’IDC, 60 % des nouveaux déploiements de centres de données d’ici 2025 intégreront des appareils compatibles CXL. Cette adoption est motivée par la complexité et l’ampleur croissantes des charges de travail, qui exigent un partage de mémoire plus efficace et une communication à faible latence. Les applications et charges de travail qui bénéficient le plus de la norme CXL incluent :
Charges de travail gourmandes en mémoire: CXL 2.0 autorise les processeurs, les GPU et d’autres accélérateurs tels que les unités de traitement de données (DPU) et les unités de traitement des infrastructures (IPU) pour partager les ressources mémoire de manière transparente, ce qui le rend idéal pour les applications telles que les bases de données en mémoire et l’analyse de données à grande échelle.
Inférence IA : Pour les tâches d’inférence d’IA, où des modèles sont déployés pour faire des prédictions sur de nouvelles données, le partage efficace de la mémoire de CXL 2.0 améliore les performances en réduisant la surcharge liée au mouvement des données entre les unités de traitement.
Informatique en nuage: Les centres de données bénéficient de la capacité de CXL 2.0 à optimiser l’utilisation des ressources et à améliorer la communication entre les serveurs, améliorant ainsi l’efficacité globale et réduisant les coûts.
Là où les commutateurs hybrides brillent
UN commutateur hybride qui prend en charge à la fois PCIe 5.0 et CXL 2.0, offre la flexibilité nécessaire pour tirer parti des atouts des deux normes. Ceci est particulièrement avantageux pour les systèmes d’IA complexes qui nécessitent un transfert de données à grande vitesse et un partage efficace de la mémoire.
Les concepteurs de systèmes qui ont besoin de pouvoir concevoir une fois pour toutes des applications hautes performances bénéficient également des commutateurs hybrides, qui peuvent permettre une gamme complète d’applications dans une seule conception. Cela est particulièrement vrai avec les commutateurs hybrides les plus avancés, qui peuvent offrir jusqu’à 2 048 Go/s de bande passante totale et 256 voies, offrant une flexibilité sans précédent pour n’importe quelle application.
Cette classe de commutateurs hybrides connaît également une demande croissante à mesure que les charges de travail modernes deviennent plus complexes. Le marché des commutateurs hybrides, qui comprend les appareils prenant en charge à la fois PCIe et CXL, devrait atteindre 2,2 milliards de dollars d’ici 2026, avec une croissance de 12,3 % de 2021 à 2026, selon un rapport de Grand View Research. Cette croissance est alimentée par le besoin de solutions informatiques polyvalentes et hautes performances dans les centres de données et les environnements d’entreprise. Considérez les applications exigeantes suivantes qui peuvent bénéficier d’une stratégie de commutateur hybride :
Analyse des soins de santé: Les diagnostics et analyses prédictives basés sur l’IA dans le domaine de la santé reposent sur un traitement rapide des données et une utilisation efficace de la mémoire. Un commutateur hybride peut améliorer la vitesse et la précision de ces applications, conduisant ainsi à de meilleurs résultats pour les patients.
Charges de travail mixtes: Les environnements où coexistent diverses charges de travail, tels que les centres de données prenant en charge à la fois les tâches d’inférence HPC et IA, bénéficient de la polyvalence des commutateurs hybrides. Ils peuvent optimiser les performances sur différents types d’applications en utilisant dynamiquement PCIe 5.0 et CXL 2.0 selon les besoins.
Recherche en génomique : La génomique nécessite l’analyse de vastes ensembles de données pour identifier les modèles et les mutations. Un commutateur hybride peut accélérer ce processus en permettant un transfert de données rapide (via PCIe 5.0) et un partage efficace de la mémoire entre les unités de traitement (via CXL 2.0), facilitant ainsi des résultats plus rapides et plus précis.
Pourquoi forcer un choix d’interconnexion ?
La décision d’utiliser PCIe 5.0, CXL 2.0 ou un commutateur hybride dépend des exigences spécifiques de vos applications d’IA. PCIe 5.0 excelle dans les scénarios exigeant des transferts de données à bande passante élevée et à faible latence, tandis que CXL 2.0 est idéal pour les applications nécessitant un partage de mémoire efficace et latence de communication réduite. Un commutateur hybride offre le meilleur des deux mondes, offrant la flexibilité nécessaire pour optimiser les systèmes d’IA complexes pour un large éventail de cas d’utilisation.
À mesure que l’IA continue de croître et d’évoluer, il sera essentiel de tirer parti de ces technologies avancées pour répondre aux demandes des applications de nouvelle génération, stimuler l’innovation et améliorer les performances dans tous les secteurs. Les systèmes modernes de demain prendront probablement en charge tous les besoins et variations des applications en utilisant une approche hybride de la technologie d’interconnexion, éliminant ainsi le besoin de faire un choix et évitant ainsi les limitations du paysage applicatif en évolution rapide d’aujourd’hui.
