什么是RDMA

  在介紹RDMA網絡之前，我們先來了解下什么是DMA 。DMA（Direct Memory Access）是一種允許外部IO設備直接訪問內存，而不需要通過CPU的技術。DMA技術可以顯著提高數據傳輸的效率和速度，因為它避免了CPU和Memory之間的數據拷貝，從而減少了CPU的負擔，并提高了數據傳輸的效率。RDMA（Remote Direct Memory Access ）則是允許一臺服務器直接訪問其他服務器上的Memory 。在智算時代，RDMA技術被廣泛應用于大規模分布式訓練和推理場景中。

為什么要使用 RDMA

  隨著AI大模型的快速發展，模型參數量、數據量的不斷增加，單個GPU服務器已經難以滿足模型訓練和推理的算力資源要求，分布式多機多卡的訓練與推理已經成為必然。多機多卡的訓推場景對算力網絡提出了以下要求：

1. 高吞吐量：大模型參數量、數據量巨大，每一次訓練推理都是幾百G，甚至幾十T的數據量；

2. 低延遲：大模型訓練推理過程中，數據的傳輸延遲對訓練推理的效率影響很大，當網絡延遲成為瓶頸時，會導致GPU空閑等待數據傳輸完成，從而降低整體的訓練效率，進而造成算力的浪費；

3. 高可靠性 ：大模型訓練推理過程中，數據的傳輸可靠性對訓練推理的效率影響很大，當網絡有丟包重傳時，會導致所有GPU閑置，同樣造成算力的巨大浪費。

  傳統以太網的設計和實現無法滿足以上要求，已經成為大模型訓推場景下算力集群的瓶頸?；赗DMA 技術的網絡從底層技術原理和設計實現上，滿足了高吞吐、低延遲、無丟包的要求，從而提升了算力集群的效率。

RDMA的網絡實現

在AI大模型訓推場景中使用 RMDA技術的網絡包括：

? In?niband簡稱IB網絡；

? RoCE（RDMA over Coveraged Ethernet）網絡

IB網絡

*圖片來源于IBTA（InfiniBand Trade Association ）

  IB網絡的主要廠商是已經被英偉達收購的Mellanox公司，其擁有IB網絡的核心技術專利，占有全球將近90%的市場份額，是高性能計算集群的首選。IB網絡的優勢在于超低延遲，高吞吐，交付部署簡單，但需要專門的網卡和交換機支持。IB網絡的發展路線圖如下：

*圖片來源于IBTA（InfiniBand Trade Association ）

對應英偉達公司的產品線如下：

RoCE網絡

  RoCE由IBTA（In?niBand Trade Association）制定，通過ECN和PFC實現流量控制，進而實現無損網絡。市場上很多網絡設備廠商都有提供相應的產品。特點是兼容現有以太網，成本相對較低，交付部署相對復雜。

Spectrum是英偉達公司的RoCE網絡交換機，其產品線如下：