インフィニバンド

InfiniBand ( IB ) は、非常に高いスループットと非常に低いレイテンシを特徴とする高性能コンピューティングで使用されるコンピュータ ネットワーク規格です。コンピュータ間およびコンピュータ内のデータ相互接続に使用されます。InfiniBand は、サーバーとストレージ システム間の直接またはスイッチド相互接続、およびストレージ システム間の相互接続としても使用されます。拡張性を考慮して設計されており、スイッチド ファブリックネットワーク トポロジを使用します。2014 年～ 2016 年 6 月の間、^{[ 1 ]}スーパーコンピュータのTOP500リストで最も一般的に使用されている相互接続でした。

Mellanox （ Nvidiaに買収された）は、InfiniBandホストバスアダプタとネットワークスイッチを製造しており、これらは大手コンピュータシステムおよびデータベースベンダーの製品ラインで使用されています。^{[ 2 ]}

コンピュータクラスタ間の相互接続技術として、IBはイーサネット、ファイバーチャネル、インテルオムニパスと競合する。この技術は、インフィニバンド業界団体によって推進されている。

InfiniBand は 1999 年に、Future I/O と Next Generation I/O (NGIO) という 2 つの競合する設計が統合されて誕生しました。NGIO はIntelが主導し、1998 年に仕様が発表され^{[ 3 ]} 、 Sun MicrosystemsとDellが参加しました。Future I/O は Compaq、IBM、Hewlett-Packardが支援しました^{[ 4 ]}。 これにより、ハードウェア ベンダーの両グループとMicrosoftなどのソフトウェア ベンダーを含む InfiniBand Trade Association (IBTA) が設立されました。当時、 PCI-Xなどのアップグレードにもかかわらず、より強力なコンピュータの一部がPCIバスの相互接続のボトルネックに近づいていると考えられていました^{[ 5 ]}。InfiniBandアーキテクチャ仕様のバージョン 1.0 は 2000 年にリリースされました。当初、IBTA の IB のビジョンは、I/O における PCI、マシン ルームにおける Ethernet 、クラスタ相互接続、およびファイバー チャネルの代替となることでした。 IBTAはまた、IBファブリック上でサーバーハードウェアを分解することも想定していた。

Mellanoxは1999年にNGIO技術を開発するために設立されたが、2001年には10  Gbit/秒の速度でInfiniBridgeと呼ばれるInfiniBand製品ラインを出荷した。^{[ 6 ]}ドットコムバブル の崩壊後、業界ではこのような広範囲にわたる技術の飛躍に投資することに躊躇があった。^{[ 7 ]} 2002年までに、IntelはIB集積回路（「チップ」）の出荷の代わりにPCI Expressの 開発に注力すると発表し、Microsoftはイーサネットの拡張を優先してIBの開発を中止した。Sun MicrosystemsとHitachiはIBのサポートを継続した。^{[ 8 ]}

2003 年、バージニア工科大学で構築されたSystem Xスーパーコンピュータ は、当時世界で 3 番目に大きいコンピュータと推定され、InfiniBand を使用しました。^{[ 9 ]} OpenIB Alliance (後に OpenFabrics Alliance に改名) は、 Linuxカーネル用のオープンなソフトウェア セットを開発するために 2004 年に設立されました。2005 年 2 月までに、サポートは 2.6.11 Linux カーネルに受け入れられました。^{[ 10 ] [ 11 ]} 2005 年 11 月、Engenio などのベンダーから InfiniBand を使用したスト​​レージ デバイスがようやくリリースされました。^{[ 12 ]} Cisco は、イーサネットよりも優れた技術を市場から排除したいと考え、「買収して潰す」戦略を採用しました。Cisco は、買収によって Topspin などの InfiniBand スイッチング企業を潰すことに成功しました。^{[ 13 ]}

2009 年のトップ 500 台のスーパーコンピュータのうち、内部相互接続技術としてギガビット イーサネットが 259 台で採用され、InfiniBand を使用しているのは 181 台でした。 ^{[ 14 ]} 2010 年、市場リーダーの Mellanox と Voltaire が合併し、主にファイバー チャネルベンダーであるQLogicという IB ベンダーが 1 社だけになりました。^{[ 15 ]} 2011 年の国際スーパーコンピューティング会議では、約 56 ギガビット/秒で動作するリンク (FDR として知られています。下記参照) が発表され、展示会のブースを接続することで実証されました。^{[ 16 ]} 2012 年、Intel が QLogic の InfiniBand 技術を買収し、独立系サプライヤーは 1 社だけになりました。^{[ 17 ]}

2014年までに、InfiniBandはスーパーコンピュータ向けの最も人気のある内部接続技術となったが、2年以内に10ギガビットイーサネットがそれを取って代わり始めた。^{[ 1 ]}

2016年には、 Oracle Corporation（Mellanoxへの投資企業）が独自のInfiniBandハードウェアを開発する可能性があると報じられた。 ^{[ 2 ]}

2019年、NvidiaはInfiniBand製品の最後の独立系サプライヤーであるMellanoxを買収した。 ^{[ 18 ]}

仕様はInfiniBand業界団体によって公開されています。

物理的な相互接続

ボードフォームファクタ接続に加えて、アクティブおよびパッシブ銅線（最大10メートル）と光ファイバーケーブル（最大10km  ）の両方を使用できます。^{[ 32 ]} QSFPコネクタが使用されます。

InfiniBand協会はまた、銅線、アクティブ光ケーブル、および24芯MPOコネクタを備えたパラレルマルチモードファイバーケーブルを使用する光トランシーバー上で最大120Gbpsの速度を実現するCXPコネクタシステムを規定した。 

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• Kerr, Gregory (2011), 「Verbs API を使用した小規模 InfiniBand アプリケーションの解析」、arXiv : 1105.1827、Bibcode : 2011arXiv1105.1827K
• InfiniBand業界協会ウェブサイト