InfiniBand(直譯為「無限帶寬」技術,縮寫為IB)是一個用於高性能計算的計算機網絡通信標準,它具有極高的吞吐量和極低的延遲,用於計算機與計算機之間的數據互連。InfiniBand也用作服務器與存儲系統之間的直接或交換互連,以及存儲系統之間的互連。[1]
截至2014年,它是超級計算機最常用的互連技術。Mellanox和英特爾製造InfiniBand主機總線適配器和網路交換器,並根據2016年2月的報道,[2]甲骨文公司已經設計了自己的Infiniband交換機單元和服務器適配芯片,用於自己的產品線和第三方。Mellanox IB卡可用於Solaris、RHEL、SLES、Windows、HP-UX、VMware ESX、[3] AIX。[4]它被設計為可擴展和使用交換結構的網絡拓撲。
作為互連技術,IB與以太網、光纖通道和其他專有技術[5](例如克雷公司的SeaStar)競爭。該技術由InfiniBand貿易聯盟推動。
特徵
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SDR |
DDR |
QDR |
FDR-10 |
FDR |
EDR |
HDR |
NDR
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信令速率 (Gb/s)
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2.5 |
5 |
10 |
10.3125 |
14.0625[6] |
25 |
50 |
100
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理論有效吞吐量,Gb/s,每1x[7]
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2 |
4 |
8 |
10 |
13.64 |
24.24 |
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4x鏈路速度 (Gbit/s)
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8 |
16 |
32 |
40 |
54.54 |
96.97 |
|
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12x鏈路速度 (Gbit/s)
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24 |
48 |
96 |
120 |
163.64 |
290.91 |
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編碼(位元)
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8/10 |
8/10 |
8/10 |
64/66 |
64/66 |
64/66 |
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延遲時間(微秒)[8]
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5 |
2.5 |
1.3 |
0.7 |
0.7 |
0.5 |
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年[9]
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2001、 2003 |
2005 |
2007 |
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2011 |
2014[7] |
2017[7] |
2020年後
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鏈路可以聚合:大多數系統使用一個4X聚合。12X鏈路通常用於計算機集群和超級計算機互連,以及用於內部網路交換器連接。
InfiniBand也提供遠程直接內存訪問(RDMA)能力以降低CPU負載。
InfiniBand使用一個交換結構拓撲,不同於早期的共享媒介以太網。所有傳輸開始或結束於通道適配器。每個處理器包含一個主機通道適配器(HCA),每個外設具有一個目標通道適配器(TCA)。這些適配器也可以交換安全性或QoS信息。
InfiniBand以最高4 KB的封包發送消息數據。一條消息可以為:
除了板式連接,它還支持有源和無源銅纜(最多30米)和光纜(最多10公里)。[10]使用QSFP連接器。
Inifiniband Association也指定了CXP銅連接器系統,用於通過銅纜或有源光纜達到高達120 Gbit/s的能力。
InfiniBand沒有標準的應用程序接口。標準只列出一組的動作例如 ibv_open_device
或是 ibv_post_send
,這些都是必須存在的子程序或方法的抽象表示方式。這些子程序的語法由供應商自行定義。事實標準的軟體堆疊標準是由 OpenFabrics Alliance 所開發的。它以雙許可證方式發佈,GNU通用公共許可證或BSD許可證用於 GNU/Linux 以及 FreeBSD,且 WinOF 在 Windows 下可以選擇 BSD許可證。它已被大多數 InfiniBand 供應商採用,用於 GNU/Linux、FreeBSD 以及 Windows。
InfiniBand源於1999年兩個競爭設計的合併:未來I/O與下一代I/O。這促成了InfiniBand貿易聯盟(InfiniBand Trade Association,縮寫IBTA),其中包括康柏、戴爾、惠普、IBM、英特爾、微軟及昇陽。當時有人認為一些更強大的電腦正在接近PCI總線的互連瓶頸,儘管有像PCI-X的升級。[11]InfiniBand架構規範的1.0版本發布於2000年。最初,IBTA的IB願景是取代PCI的I/O,以太網的機房、計算機集群的互連以及光纖通道。IBTA也設想在IB結構上分擔服務器硬件。隨着互聯網泡沫的爆發,業界對投資這樣一個意義深遠的技術跳躍表現為猶豫不決。[12]
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