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Protocoles réseaux « next-gen » : Ultra Ethernet et UALink en approche chez Synopsys

Faster than light

Protocoles réseaux « next-gen » : Ultra Ethernet et UALink en approche chez Synopsys

Dans le monde des datacenters hautes performances (et donc pour l’IA, entre autres choses), deux nouvelles normes ouvertes sont en préparation cette année : Ultra Ethernet et UALink. Elles ciblent respectivement InfiniBand et NVLink. Synopsys devrait se lancer l’année prochaine.

Le 12 décembre 2024 à 11h09

Au début de l’année, nous parlions de l’Ultra Ethernet, un protocole « next-gen » pour l’IA générative et le calcul haute performance (HPC), poussé par l’Ultra Ethernet Consortium (UEC). Selon le président de l’UEC, il « ne s’agit pas de remanier Ethernet », mais d'améliorer son efficacité pour les enjeux modernes.

L’Ultra Ethernet en deux minutes (avec l’arrivée de NVIDIA)

Ultra Ethernet se positionne comme un concurrent à l’InfiniBand et son RDMA (Remote Direct Memory Access) : « Malgré le succès de la sémantique RDMA issue du monde Infiniband et portée vers Ethernet au travers du protocole RoCE (RDMA over Converged Ethernet), il reste des limitations de passage à l’échelle de RoCE que l’Ultra Ethernet Consortium va résoudre », nous expliquait il y a quelques mois Rémy Gauguey, data center software architect chez Kalray et ancien du CEA.

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Commentaires (30)

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Ok, donc Ultra Ethernet est ce que RoCE aurait dû être. Promis, cette fois-ci, ça va marcher :mrgreen:
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Déjà que je ne veux pas investir dans une carte 10gbs/sec à 70€, qu'est-ce que ça va être à des débits pareils quand ça arrivera sur le marché des particuliers, même dans 5-10 ans ?

D'ailleurs je me pose la question du plafonnement de l'usage pour les particuliers. est-ce que, même dans 30 ans, on aura réellement besoin de plus que 1 gbs ?
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Une famille de (par exemple) 4 personnes qui tous consomment de la vidéo en 4k (visionnage / jeux vidéo). Mais c'est le seul réel usage que je vois pour ces débits dans le monde domestique.
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je crois que les bons BR UDH tournent autour de 50Mbps, donc avec du 100Mbpd 2 flux tiennent, et avec 1Gbps c'est 20 flux
le streaming est largement plus compressé
donc même pour 4 en streaming 1Gbps c'est sous-utilisé
le vrai usage "confortable" que permet du 1Gbps ou plus, c'est le téléchargement de jeux, les autres usages domestiques ne permettent pas de voir d'amélioration au delà des 300Mbps

une coloc de 6 avec tout le monde en train de télécharger le futur GTA pourra voir une différence entre 1Gbps et 2.5/8 Gbps (si les serveurs tiennent XD), mais à par ce genre de cas ce sera invisible.

je parle d'usage "domestique" commun, avoir un NAS s'est démocratisé, mais n'est pas "universel", et la synchro vers l'extérieur est une niche, les particuliers "non-geeko-technophiles" ne constateront que très rarement un gain à avoir >1Gbps pour un bon moment
sauf si facebook se met à envoyer des images raw de 50Mo pour chaque avatar affiché en 128*128pixel, mais c'est une autre histoire
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Je pense que cette phrase a été dite pour l'ADSL face au 56k, puis le VDSL et la fibre 100Mb/s, puis 1Gb/s et maintenant 10Gb/s :D

Donc, ça arrivera pour le particulier peut-être dans 10 ans, mais cela aura une utilité comme l'ADSL a développé certains usages.
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C'est vrai. Toutefois, on avait à l'époque un besoin plus grand que la capacité des tuyaux. Ou tout du moins le besoin a rattrapé très vite chaque nouvelle démocratisation.

Aujourd'hui, c'est un peu différent. Non seulement les débits sont beaucoup plus costauds en termes d’échelle.

* 56k = 4.5ko/s max du max
* ADSLx 1 à 2mb/s = (moyenné) 1.5 Mb/s = 0.1875Mo/s
* Fibre 300Mb/s à 1gb = 300Mb/s = 37.5Mo/s à 1Gb/s = 125 Mo/s

C'est un facteur d'au moins 200x de l'ADSL à la Fibre.

Mais en plus, on voit bien que les besoins de débit domestiques sont tournés vers les contenus "médias". À savoir image et son.

Et plus les images sont grandes, plus les pixels se ressemblent. Et plus la compression a des chances de mieux "performer".

On ajoute à cela les limitations physiques naturelles des humains. Bref... voir tous les détails d'une image 8k à plus de +3m de distance... Il n'y a qu'un crétin de gamer pour te dire qu'il les voit. Avec le "flou de bougé" activé bien sûr.

Du coup, on est plutôt dans une phase ou le besoin s'est un peu calmé.

PS: Petite calculette
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On trouve des 10Gbps moins cher que ça encore ^^

le 1Gbps tu le consomme assez vite maintenant avec les supports numériques 4K voir 8K qui déparquent, l'échange des photos toujours plus grosses, même venant de téléphones, le streaming de jeux, etc .. mis bout à bout dans certains foyers bah oui, 1Gbps ça commence à faire juste.
C'est aussi pour ça que les cartes 2.5Gbps sont maintenant de plus en plus fournies par défaut dans les PC et que les switchs compatibles ont vu leurs prix fondre comme neige au soleil depuis 1 an ou 2.

Et encore, on est pas arrivé aux chaines de TV 8K en Europe, alors que c'est déjà le cas en Asie.
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J'ai pas trouvé de carte PCI ethernet rj45 10gbs à moins cher, si tu as des pistes je prend ^^
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genre du Intel X520 / x540 en single ou en dual port ?

Regarde sur ebay ou sur Amazon ;)
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Ca m'a pris 5 secondes (le temps d'écrire "carte rj45 10G" sur un moteur de recherche) pour en trouver : amazon.fr Amazon
Et sur Aliexpress, on en trouve en 2 ports 10G à moins de 20€, mais là je serais moins confiant sur la qualité.
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là c'est une cage SFP+, pas RJ45 :)
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Celle-là est bien RJ45, pour 50€ :) amazon.fr Amazon
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Par contre bonne idée Aliexpress, je vais regarder !
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Après test, le KMV à 60€ d'aliexpress fonctionne mieux que celui à 300€ allemand. Je ne dit surtout pas que c'est une règle générale, mais sur ce coup là j'ai été soufflé !
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Ton lien est cassé.

J'ai l'impression que tu as collé le même lien 2 fois avec une partie manquante pour le 1er:

amazon.fr Amazon


La fin fonctionne : amazon.fr Amazon
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cf plus haut, les flux 4k ont largement de la marge, et je crois que pour du 8k, la différence est minime avec les améliorations de codec, c'est loin de saturer du 1Gbps même avec un foyer de 4

par contre j'avais pas pensé aux photos "sur le cloud", c'est vrai que c'est probablement l'usage domestique le plus lourd sur le réseau (probablement moins lourd que du téléchargement de jeux qui font >50Go voire >100 pour certains, mais plus commun pour tous ceux qui utilisent icloud ou googlephoto)
mais je doute que beaucoup de téléphones soient aptes à envoyer 1Gbps en wifi, ni après déchargement (en usb2 encore pour certains :s) sur un ordi
mais c'est le point qui peut probablement changer le plus rapidement, ce genre d'usage sera probablement le plus rapide à permettre aux particuliers de constater une différence entre 1Gbps et au-delà
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avec iBidules et des WindowsBidules qui veulent des connexions permanentes au cloud y'a bien de bouffer la BP quelque soit l'usage, avec des PC/Mac ou des mobiles et tablettes.
Le monde merveilleux où même le frigo et la machine à laver sont connectés.
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Notre consommation de contenu a explosée depuis 20 ans. Je ne suis pas devin mais je pense pouvoir affirmer que dans 30 ans on aura le même regard sur un lien 1Gb que sur nos vieux modem 56k.

Il ne faut pas réfléchir a l'usage actuel mais à l'usage futur. Les flux vont grossir, la taille des données aussi et tout doit suivre. Il y a encore 5 ans je me foutais d'utiliser des ports 1Gb. Aujourd'hui un port 1Gb c'est pour une seule personne.

Bien évidemment ces évolutions commencent par apparaître sur des marchés de pointe mais quand cela devient abordable, ça se démocratise sur le grand public, d'abord sur le haut de gamme puis le milieu et enfin ça devient le standard minimum.
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les flux video sont très loin de saturer du 1Gbps par utilisateur, et les progrès sont encore conséquents sur les codecs (le passage du h264 au h265 par exemple) on va pas avoir de si tôt du 16k sur des TV (déjà que c'est la guerre si qqn parle de l'utilité d'avoir 4k sur du 50" ...)

les données dans le cloud, tout va dépendre des équipements, mais quand on voit encore des téléphones, avec prise usb-c mais transfert en usb2, sans parler des débits de la flash intégrée ou des cartes sd, ...

ceux qui peuvent se payer un mac à 2000€ peuvent avoir du matos qui tape plus de 1Gbps, mais les portables à 500€, ils ont pas un ssd pcie5 qui tartine et qui tient en débit soutenu

1Gbps, c'est quand même dans les 110Mo/s, envoyer plus de 10 photos raw de 50Mo en 5s ne me semble pas encore un cas trop courant (la photo envoyée via whatsapp ou sur facebook est à priori rarement en raw, et souvent re-compressée à la volée)

la synchro cloud peut bouffer pas mal de BP si le matos suit, mais une synchro, "normalement", c'est assez régulier donc une volumétrie à échanger faible au final, l'utilisateur lambda crée pas 5Go de données par jour (ce qui ferait 50s sur un lien 1Gbps)

il y a 10 ans (aouch, même un peu plus) je faisais mon premier transfert en 1Gbps, entre 2 machines avec des SSD, j'avais cru qu'il y avait eu un souci car l'envoi de 1Go de steam (pour éviter de re-télécharger le jeu sur l'adsl faiblard) avait pris 10s

aujourd'hui certains jeux montent à 150Go, mais 1, ça reste rare, 2, beaucoup de systèmes permettent de commencer à jouer avant la fin du téléchargement

oui, certains usages sont plus confortables avec >1Gbps, mais c'est plus des niches que le grand public

personnellement j’aimerai bien passer au-delà, plus pour le coté "technophile" que par réelle nécessité, et à mon avis il y a de la marge avant que 1Gbps ne soit vraiment considéré comme une limitation pour la majorité de la population (il faudra que tout le reste des équipements soit en capacité de traiter du 1Gbps, les terminaux mobiles entrée/moyenne gamme n'y sont pas encore)
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Les cartes 1Gbps existaient déjà il y a 20 ans.
Pour moi les besoins plafonnent, sauf à inventer de nouveaux usages (d’un type vraiment inédit avec une révolution qu’on n’a jamais encore connue), 1Gbps sera toujours valable dans 20 ans.
En 2004, un divx faisait 500 Mo, on avait du 128k en adsl.
Depuis les films ont fait x10, les connexions ont fait x 10 000 (si on s’arrête au 1G).
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Moi je trouve que ça plafonne surtout parce que le rapport entre le débit d'un seul usager comparé aux débits des serveurs et des liens de transit du réseau national et international diminue sans cesse.

À combien de clients fibre correspond la capacité entrante de toute la France ? Ou d'un département français pour la partie nationale du réseau ? Certainement beaucoup moins qu'il y a 15 ans avec tout le monde en ADSL, et c'était déjà moins qu'il y a 30 ans en 56k.

Il n'y a qu'à voir aussi qu'on a maintenant plus de débit chez soi que les serveurs dédiés qu'on peut louer en tant que particulier dans des datacenters.

Forcément ça va plafonner à un moment, et même sûrement à plusieurs endroits. Les seules choses qui suivent bien ce sont les SSD qui s'exploitent bien en réseau local du coup. Mais dès qu'on sortira de chez soi, il y aura de plus en plus de choses qui ne vont pas suivre.
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Tu compares 2 débits qui n'ont rien à voir.

Le débit annoncé d'un abonnement fibre qui est le débit possible si tout le reste suit et le débit sur les serveurs ou les liens de transit. C'est un débit crête.
Le premier débit n'est jamais utilisé à fond tout le temps et heureusement pour ceux qui construisent les réseaux.
Le second est dimensionné pour faire passer le trafic au moment où il est le plus élevé.

Un réseau, des serveurs, des liens de transit, ça se dimensionne.

Déjà quand j'étudiais les Telecoms en école d'ingénieur (début des années 80), on nous apprenait à dimensionner les équipements en fonction du trafic. Il s'agissait surtout à l'époque des différents équipements composant un commutateur téléphonique, mais le principe reste le même. Qui a utilisé des tables d'Erlang, étudié la théorie des files d'attente ici ? Ce support de cours (30 ans plus tard)
ressemble assez à ce que j'ai appris à l'époque.
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Ca a tout à voir, bien au contraire. Quand on a un débit ridicule par rapport au reste du réseau, on comprend bien que c'est la grosse majorité chez nous que ça va bloquer. Quand on a un débit bien plus important, toujours par rapport au reste du réseau, on voit bien que ça peut bloquer à plein d'autres endroits que chez nous et on a moins envie d'avoir un meilleur débit chez soi.

Je le constate tous les jours et c'est à mon avis ce qui va forcément limiter les usages et faire que 1Gbps va rester un bon débit encore longtemps.

En fait la même chose s'est produite en réseau local, les disques durs n'arrivant pas pendant longtemps, puis difficilement à 1 Gbps, quasiment personne n'avait envie de passer à des réseaux locaux multigig et ça a duré longtemps comme ça. L'arrivée des SSD a démocratisé des débits de plusieurs Gbps et on peut maintenant trouver du multigig a prix correct.
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Le 10Gbps existait aussi il y a 20ans. On trouvait encore il y a deux ou trois des imprimantes en 100 Mbps, le 1Gbps serait surement là encore dans 10ans majoritairement sur les imprimantes.
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Oui, mais personne n’en avait sur sa tour (ça reste marginal 20 ans après)
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Toujours les mêmes commentaires, voici des usages :
* télétravail
* transfert dans le cloud (videos, photos,...)
* transfert pour son stockage local (à partir du mobile ou sur un lieu distant): auto-hébergement
* latence (en cas de multi usage en parallèle : jeux, videos,...)
* ...
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Je suis le seul qui en lisant "RDMA (Remote Direct Memory Access)" ait direct pensé à l'article sur les failles des pilotes de cartes SD qui donnent accès à la mémoire ?
On en reparle dans quelques années ?
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tu n'es pas seul, non :)
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Il n'y a pas de problème ici parce que l'environnement des centres de calcul est contrôlé. Ces cartes de communication peuvent initier des transferts DMA sans que ça ne soit une faille de sécurité.

C'est très différent du cas de l'article sur les SD card où n'importe qui peut brancher rapidement un truc sur le connecteur SD card et pomper le contenu de ta mémoire.
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Et niveau latence on sait quelque chose de plus concernant ce nouveau protocole ?

Protocoles réseaux « next-gen » : Ultra Ethernet et UALink en approche chez Synopsys

  • L’Ultra Ethernet en deux minutes (avec l’arrivée de NVIDIA)

  • Synopsys se positionne sur l’Ultra Ethernet jusqu’à 1,6 Tb/s

  • Synopsys aussi sur UALink, un concurrent de NVLink

  • De très gros besoins pour entraîner les IA

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