Selon un Rapport IDCle marché mondial des commutateurs Ethernet en 2023 était « dynamique » et principalement tiré par une forte augmentation de la demande de « vitesses de commutateur Ethernet toujours plus rapides pour prendre en charge les charges de travail d’IA à maturation rapide » dans les centres de données.

Mais on constate également une augmentation de la demande pour les environnements hors centres de données, en particulier parmi les fournisseurs de commutateurs Ethernet qui intègrent des capacités d’IA pour améliorer les opérations. « La connectivité en général, et la commutation Ethernet en particulier, jouent un rôle de plus en plus crucial dans l’ère de l’IA partout dans le monde », a déclaré Vijay Bhagavath, vice-président de la recherche pour les réseaux cloud et de centres de données chez IDC.

Introduction à l’IA et à la commutation Ethernet

Les commutateurs Ethernet dirigent le trafic de données au sein des réseaux locaux (LAN). Les capacités intégrées basées sur l’IA permettent aux commutateurs d’analyser et de répondre au trafic réseau en temps réel, de prédire les besoins de maintenance et d’améliorer la sécurité grâce à la détection des menaces. Ces commutateurs Ethernet modifiés sont plus aptes et plus efficaces à gérer et à optimiser les réseaux complexes et gourmands en données.

Qu’est-ce qu’un commutateur Ethernet ?

Un commutateur Ethernet est un périphérique réseau qui connecte plusieurs appareils au sein d’un réseau local (LAN) pour diriger efficacement les données entre les appareils appropriés. Ils sont largement utilisés dans les réseaux de tous types, allant des centres de données résidentiels aux immenses centres de données.

L’état actuel du marché des commutateurs Ethernet

Le Marché des commutateurs Ethernet est actuellement en plein essor en raison principalement de la demande croissante de connectivité à haut débit, en particulier dans les centres de données où les revenus des commutateurs 200/400 GbE ont bondi de 68,9 %, selon une étude. Rapport IDC.

L’IA stimule également la demande sur le marché des commutateurs Ethernet en permettant l’automatisation, l’optimisation et une sécurité renforcée dans la gestion du réseau pour gérer les complexités croissantes liées à des technologies telles que l’IoT et l’informatique de pointe.

(Crédit : Zoonar GmbH / Alamy Stock Photo)

Défis et considérations liés à la charge de travail de l’IA

L’IA est utilisée par des entreprises de toutes tailles et même dans des entreprises qui n’étaient auparavant pas centrées sur le calcul. Dans de nombreux cas, les entreprises ne disposent pas d’infrastructures, voire d’une infrastructure insuffisante, pour gérer les charges de travail d’IA.

Comment les charges de travail d’IA mettent à rude épreuve l’infrastructure Ethernet traditionnelle

Les charges de travail d’IA, en particulier celles impliquant l’apprentissage automatique et l’apprentissage profond, nécessitent exceptionnellement bande passante élevéeune faible latence et un transfert de données rapide entre les nœuds informatiques, qui mettent à rude épreuve l’infrastructure Ethernet traditionnelle. Ces types de charges de travail génèrent un trafic réseau intense dû au traitement massif d’ensembles de données et à une communication constante entre les processeurs ou GPU distribués.

Les principales considérations liées à la prise en charge de l’IA incluent la nécessité de commutateurs à large bande passante et à faible latence, de solutions avancées de gestion de réseau et souvent une transition vers des normes Ethernet plus rapides telles que 100 GbE ou 400 GbE pour répondre à ces exigences de performances.

Les entreprises ont deux choix : faire quelque chose concernant leur infrastructure Ethernet ou adopter une alternative.

Les réseaux Ethernet traditionnels ne peuvent généralement pas gérer les demandes croissantes de capacité présentes dans les charges de travail d’IA. Cela entraîne des goulots d’étranglement, une latence accrue et une diminution des performances du réseau, qui entravent sérieusement les applications et les charges de travail d’IA.

Pour résoudre ces problèmes, les entreprises doivent soit mettre à niveau leur infrastructure Ethernet, soit adopter une alternative telle que InfiniBande.

S’en tenir à Ethernet

Ethernet est une technologie largement adoptée et standardisée qui offre plusieurs avantages distincts, notamment le coût, la familiarité et l’évolutivité. Les efforts continus déployés par des groupes industriels, comme le Consortium Ultra Ethernetassurez-vous qu’il reste utile, flexible et évolutif. Pour ces raisons, la plupart des secteurs préfèrent continuer avec Ethernet plutôt que de passer à une alternative.

Facteurs déterminants pour la transition vers des commutateurs Ethernet plus rapides et plus performants

La demande croissante d’applications gourmandes en bande passante et de technologies gourmandes en données telles que l’IA, le cloud computing et les appareils IoT entraînent un mouvement massif vers des commutateurs Ethernet plus rapides et plus performants.

En outre, la poussée vers un traitement en temps réel à faible latence dans Charges de travail d’IA et l’informatique de pointe, ainsi que des facteurs tels que l’efficacité énergétique, les économies de coûts et la pérennité du réseau, accélèrent encore ce changement.

Efforts de l’industrie pour peaufiner le protocole Ethernet pour les charges de travail d’IA

Des groupes comme l’Ultra Ethernet Consortium (CUE) travaillent au développement d’extensions à l’Ethernet traditionnel, en mettant l’accent sur son optimisation pour les environnements d’IA et de calcul haute performance (HPC). D’autres groupes travaillent également à peaufiner et à améliorer le protocole Ethernet, comme le Alliance Ethernet, IEEE 802.3Projet de calcul ouvert (OCP) et l’Association de l’industrie des télécommunications (AIT). Vérifiez auprès de ces groupes pour vous tenir au courant des innovations et de l’élaboration de normes.

Alternatives à Ethernet

De manière générale, les alternatives à Ethernet sont des technologies de mise en réseau hautes performances conçues pour des cas d’utilisation spécifiques tels que les applications à faible latence et à large bande passante dans l’IA, le calcul haute performance (HPC) et les réseaux de stockage. Les exemples incluent InfiniBand, Fibre Channel, Omni-Path (OPA), NVLink et les technologies d’interconnexion propriétaires.

Introduction à InfiniBand

Selon le Association commerciale InfiniBandInfiniBand est « une architecture d’interconnexion à structure commutée standard de l’industrie, basée sur les canaux, pour la connectivité des serveurs et du stockage ».

Avantages en termes de performances d’InfiniBand sur Ethernet

Les avantages d’InfiniBand par rapport à Ethernet se trouvent principalement dans les environnements de calcul haute performance (HPC) et d’IA. Plus précisément, InfiniBand présente les avantages suivants par rapport à Ethernet : une latence plus faible, une bande passante plus élevée, une évolutivité, un contrôle de congestion plus efficace et une informatique en réseau (c’est-à-dire une informatique effectuée directement sur le réseau).

L’Ethernet traditionnel connaît des difficultés dans tous ces domaines, mais les progrès récents en matière de commutateurs et d’infrastructures Ethernet réduisent l’écart.

(Crédit : Alexey Stiop / Alamy Banque D’Images

Ce que l’avenir nous réserve

Les entreprises investissant dans nouvelle infrastructure pour soutenir l’IA, ils devront choisir quelle technologie est la mieux adaptée à leurs besoins particuliers. InfiniBand et Ethernet continueront probablement à coexister dans un avenir prévisible. Il est fort probable qu’Ethernet restera dominant dans la plupart des environnements réseau, tandis qu’InfiniBand conservera sa place dans le calcul haute performance et les charges de travail spécialisées en IA.

InfiniBand contre Ethernet à l’avenir

Bien qu’InfiniBand présente plusieurs avantages très importants, les progrès d’Ethernet réduisent rapidement l’écart, ce qui rend son omniprésence susceptible de se poursuivre. Il existe de nombreuses autres raisons pour lesquelles les entreprises sont susceptibles de s’en tenir à Ethernet, telles que le coût inférieur, les talents internes existants, les intégrations prolifiques avec les infrastructures existantes et la compatibilité avec les applications existantes, entre autres.

Les groupes industriels sont susceptibles de prolonger la durée de vie d’Ethernet

L’Ultra Ethernet Consortium travaille de manière proactive pour prolonger la durée de vie d’Ethernet afin de garantir qu’il reste utile et rentable pour les technologies actuelles et futures. L’objectif est avant tout de réduire le besoin de changements drastiques vers des solutions alternatives qui peuvent représenter des charges lourdes et des coûts liés à l’adaptation des réseaux existants. Compte tenu de la forte impulsion et des motivations derrière le maintien d’Ethernet comme technologie dominante, il est peu probable que les taux d’adoption et d’utilisation d’Ethernet diminuent de si tôt.