تلبية احتياجات مصنع الذكاء الاصطناعي العالمي باستخدام XPUs

تتطلب المصانع الذكية للذكاء الاصطناعي بنية تحتية متكاملة تعمل بشكل مستمر لتوليد الذكاء على نطاق واسع. تعتمد هذه المصانع على مجموعة من العوامل الاقتصادية مثل عدد الرموز المولدة في الثانية، والرموز لكل واط، وتكاليف الرموز، ومعدل الاستخدام، ووقت التشغيل. لتحقيق ذلك، يجب تصميم البنية التحتية للذكاء الاصطناعي كمنظومة متكاملة، وليس مجرد مجموعة من المعجلات الفردية.

تواجه الشركات الكبرى والمبتكرة في مجال الذكاء الاصطناعي تحديات كبيرة عند بناء وحدات معالجة مخصصة (XPUs). يجب أن تأخذ هذه الشركات في الاعتبار تصميم XPUs بالإضافة إلى تطوير منصة الذكاء الاصطناعي بالكامل، بما في ذلك الشبكات القابلة للتوسع، والهندسة المعمارية على مستوى الرف، وبرمجيات المصنع، ونظام موثوق من الموردين. يمثل هذا الطريق تحديًا معقدًا ومكلفًا، مما يعيق سرعة طرح XPUs في السوق.

للتغلب على هذه القيود، يجب دمج XPUs المخصصة مع بنية تحتية مثبتة وموثوقة. يتيح ذلك للمطورين التركيز على الابتكار في المجالات الأكثر أهمية، مع الاستفادة من التكنولوجيا المعروفة في الجوانب الأخرى. توفر تقنية NVLink Fusion هذه الحاجة، حيث تربط XPUs بالبنية التحتية الرائدة في العالم من NVIDIA، مما يزيد من الأداء، ويسرع من وقت الوصول إلى السوق، ويقلل من المخاطر بالنسبة للمصانع الذكية شبه المخصصة.

تحقيق أداء XPU مع التوسع السريع

تتطلب الأحمال الحديثة مثل تشغيل نماذج ذات تريليونات من المعلمات، وهياكل “مزيج الخبراء”، والذكاء الاصطناعي الوكلي، أن تكون حلول الشبكات القابلة للتوسع فعالة. إذا لم يكن النسيج القابل للتوسع قادرًا على مواكبة الطلب، فإن معدل الاستخدام ينخفض وتزداد تكاليف الرموز.

يجب أن تتفوق حلول الشبكات القابلة للتوسع في ثلاثة مجالات:

• الأداء المقدم: يشمل الأداء الشامل للشبكة، والحوسبة داخل الشبكة، وتكامل البرمجيات الناضجة.
• المرونة في المصنع: تتضمن وقت التشغيل، والمراقبة الصحية المستمرة، والقدرة على الخدمة على مستوى المكونات أثناء استمرار عمل المصنع.
• نضج المنصة: تقليل المخاطر التشغيلية من خلال استخدام مجموعة تكنولوجيا ناضجة مع سجل مثبت في النشر على نطاق واسع وتحقيق العائد على الاستثمار.

على سبيل المثال، توفر تقنية NVLink Fusion إمكانية إدخال XPUs إلى نطاق NVLink من NVIDIA. توفر النسخة السادسة من NVLink شبكة عالية النطاق وعالية السرعة عبر نطاق 72 XPU. تقلل زمن الانتقال بين XPUs بمعدل ثلاث مرات مقارنة بالحلول البديلة المعتمدة على Ethernet التقليدي، بينما تزيد من معدل الحزم بمعدل عشرة أضعاف.

تساعد أنظمة NVIDIA GB300 NVL72 في تحقيق أداء أعلى بكثير وتفاعلية أفضل مقارنة بالتكوينات التي لا تستخدم NVL72. تشمل خطط NVLink المستقبلية مجالات تصل إلى 1,152 معجلًا وبصريات مدمجة.

تتضمن NVLink Fusion أيضًا تقنية NVIDIA NVLink-C2C لربط XPUs بمعالجات NVIDIA Vera أو معالجات أخرى، مما يوفر كفاءة طاقة تصل إلى 6 مرات مقارنة بواجهة PCIe. يساعد ذلك في إزالة الحواجز بين التحكم والحوسبة للأنظمة الوكيلة.

منصة موثوقة ونظام بيئي للتطوير والنشر

غالبًا ما يبالغ الفرق المطورة لـ XPUs في تقدير الجهد والتعقيد المطلوب لتحويل الابتكار في XPUs إلى نشر في مراكز البيانات. تشمل هذه العملية:

• دمج واجهات CPU عالية السرعة وحلول الشبكات القابلة للتوسع.
• تأمين والتحقق من صحة حلول الشبكات القابلة للتوسع.
• تصميم صواني الحوسبة والمفاتيح.
• تصميم والتحقق من صحة بنية الرف، بما في ذلك التبريد والطاقة.
• دمج الأمان والتخزين.
• إدارة نظام موردين معقد.

توفر المنصة المثالية كل ذلك، مما يسمح للفرق بالتركيز على الابتكار المستهدف مع استخدام حلول مثبتة في بقية المنظومة. تدعم NVLink Fusion نظامًا بيئيًا مصممًا للتطوير السريع، والتكامل، والنشر، يشمل تصميم ASIC، والمعالجات، وشركاء الاتصال البصري.

“تمنح NVLink Fusion العملاء القدرة على اختيار معمارية المعالج، ومستوى الأداء، والقدرات البرمجية التي تلبي احتياجاتهم بشكل أفضل للأحمال التي يهتمون بها”، قال تيم ويلسون، نائب الرئيس والمدير العام للهندسة السليكون في مركز البيانات في Intel.

يمكن لمستخدمي NVLink Fusion أيضًا استخدام بنية الرف MGX ونفس سلسلة التوريد المستخدمة في الأنظمة المعتمدة على MGX مثل NVIDIA Vera Rubin NVL72. تدير شركاء التصنيع التصميم والتكامل، بينما توفر موردي MGX العناصر الأساسية للرف، والتبريد، والطاقة، وتصاميم 800 VDC الناشئة.

“مع Vera Rubin [NVL72]، نحن نتطلع إلى أتمتة تقريبًا 100% من بناء الأنظمة في خط التصنيع”، قال جاك لووه، رئيس المنتجات والحلول في QCT وQuanta Computer. “يمكن الاستفادة من معظم تلك الاستثمارات إذا استخدم XPU NVLink Fusion.”

إدارة المخاطر من خلال توحيد البنية التحتية

لا تنتظر تخطيط المصانع الذكية حتى توفر رقائق السيليكون. تبدأ عمليات شراء الطاقة، وتصميم المنشآت، والتبريد، وتخطيط الرف، وهندسة الشبكات قبل أن تتوفر مجموعة المعجلات النهائية. يمكن أن يصبح مركز البيانات المقيد بشريحة واحدة عرضة لمخاطر الجدول الزمني.

قد تفضل الأحمال المختلفة معجلات مختلفة، بما في ذلك XPUs، وGPUs، وCPUs، وLPUs. قد تعمل أنظمة GPU جنبًا إلى جنب مع أنظمة شبه مخصصة للتدريب، وما بعد التدريب، والاستدلال، والاسترجاع، والخدمة.

“تتمثل قيمة برنامج NVLink Fusion في أنه يمكن للعملاء نشر حلهم على مستوى الرف مع NVIDIA GPU، ثم يمكنهم فصل تطوير XPU الخاص بهم وإجراءه بوتيرة مختلفة”، قال فينس هو، نائب الرئيس الأول والمدير العام لمجموعة أعمال مركز البيانات والحوسبة في MediaTek.

تعالج NVLink Fusion هذه التحديات من خلال بنية موحدة. يمكن أن تتشارك الأنظمة المعتمدة على XPUs وGPUs مثل Vera Rubin NVL72 في مساحات الرف، والشبكات، والتبريد، وتوصيل الطاقة، وأنظمة الإدارة. يمكن للمشغلين المضي قدمًا في البناء مع تأجيل المزيج الدقيق للرقائق، ثم إعادة تخصيص السعة مع تغير الطلب على الأحمال، وإمدادات السيليكون، وأولويات الأعمال.

“تسمح NVLink Fusion لمقدمي الخدمات الكبرى أو مصممي ASIC المخصصين بدمج معالجهم المخصص أو XPU الخاص بهم، وتربط تكنولوجيا NVIDIA بعملية طرف ثالث لإنشاء بنية موحدة على مستوى الرف”، قال لي-سزو جوانغ، رئيس مجلس الإدارة ورئيس الاستراتيجية في GUC.

تم تصميمها والتحقق منها وتشغيلها كمصنع

يعد بناء المصنع مكلفًا، وقد تتطلب الأخطاء إعادة عمل مكلفة. يجب التحقق من البنية التحتية قبل بدء البناء. تتماشى NVLink Fusion مع معمارية NVIDIA DSX المرجعية للمصانع الذكية: تصميم مشترك للمباني، والطاقة، والتبريد، والحوسبة، والشبكات. يوفر مخطط المصنع الذكي NVIDIA Omniverse DSX نموذجًا رقميًا وتصميمًا مفتوحًا للمصانع الذكية على نطاق جيجاوات، مما يمكّن الشركاء من نمذجة المنشآت والتكنولوجيا معًا قبل النشر.

على مستوى الرف، تعتبر إمكانية الخدمة جزءًا من الأداء. تتميز صواني الحوسبة المرجعية بتبريد سائل بنسبة 100% دون مراوح أو كابلات أو خراطيم، مما يسمح بإزالة الصواني بينما يظل باقي الرف قيد التشغيل. تدعم صواني NVLink Switch أيضًا التبريد السائل وتسمح بالاستمرار في العمل أثناء الخدمة.

“مع NVLink Fusion، يمكننا استخدام تصميم الرف NVL72 المثبت للوصول إلى وقت السوق، ويمكننا الوصول إلى العديد من الموردين لمساعدتنا في تقديم المزيد إلى عملائنا”، قال سي سي لي، مدير تطوير الأجهزة في Annapurna Labs، إحدى شركات أمازون.

تكتمل البرمجيات في المصنع. تساعد NVIDIA NCCL للأحمال الموزعة، وNVIDIA Dynamo وNIXL للتفكيك، وNVIDIA Mission Control لإدارة الكتل، والمراقبة، وتصحيح الأخطاء، المشغلين في تشغيل بنية تحتية مختلطة للذكاء الاصطناعي كنظام منسق. مع NVLink Fusion، يمكن أن تلتقي XPUs الآن مع منصة ذكاء اصطناعي عالمية المستوى، مما يمكّن الشركات الكبرى والمبتكرة في الذكاء الاصطناعي من بناء مصانع شبه مخصصة تجمع بين نقاط القوة للعديد من المطورين في بنية تحتية لا يمكن لشركة واحدة بناؤها بمفردها.

تعرف على المزيد حول NVLink Fusion.