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OpenAI und NVIDIA entwickeln gemeinsam das MRC-Protokoll zur Optimierung von KI-Trainingsnetzwerken
OpenAI hat offiziell eine Zusammenarbeit mit fünf Branchenführern – AMD, Broadcom, Intel, Microsoft und NVIDIA – bekannt gegeben, um das „Multipath Reliable Connection“ (MRC)-Protokoll einzuführen. Dieses Open-Source-Protokoll, das über das Open Compute Project (OCP) veröffentlicht wird, soll die Netzwerklatenz und Ausfälle bekämpfen, die beim Training großer KI-Modelle häufig auftreten.
Beseitigung des „Single Point of Failure“: Von einer dreistufigen zu einer zweistufigen Architektur
Beim herkömmlichen Training von KI-Modellen können Netzwerküberlastungen oder kleinere Ausfälle an einer einzelnen Verbindung wie Dominosteine eine Kettenreaktion auslösen, wodurch Zehntausende von GPUs in den Leerlaufzustand versetzt werden und erhebliche Rechenkapazitäten verschwendet werden.
Um die Systemresilienz grundlegend zu verbessern, führt das MRC-Protokoll ein Multi-Plane-Netzwerkdesign ein. Es unterteilt eine einzelne 800-Gb/s-Schnittstelle intelligent in mehrere kleinere Verbindungen. Diese strukturelle Optimierung ermöglicht es dem System, riesige Cluster mit bis zu etwa 131.000 GPUs mit nur zwei Switch-Ebenen zu unterstützen. Im Vergleich zu herkömmlichen Zwei- oder Vier-Ebenen-Architekturen reduziert dieser Ansatz nicht nur die Anzahl der physischen Komponenten und den Energieverbrauch drastisch, sondern senkt auch die Baukosten erheblich.
Fortschrittliches Verkehrsmanagement: „Paket-Spraying“ und Wiederherstellung im Mikrosekundenbereich
Über die Vereinfachung der Architektur hinaus führt MRC einen neuartigen Ansatz zur Datenverkehrsverteilung ein. Es nutzt adaptive Packet-Spraying-Technologie und löst sich damit von der herkömmlichen Einzelpfadübertragung. Diese Methode zerlegt Aufgabenpakete und verteilt sie auf Hunderte paralleler Pfade. Selbst wenn Pakete in falscher Reihenfolge ankommen, kann der Empfänger sie korrekt wieder zusammensetzen, wodurch lokale Überlastungen im Kernnetzwerk wirksam verhindert werden.
Für die Netzwerksteuerung ersetzt MRC komplexe dynamische Routing-Protokolle (wie BGP) durch die SRv6-Source-Routing-Technologie. Dies ermöglicht es dem Absender, den Pfad direkt festzulegen, während Switches nur einfache statische Weiterleitung durchführen. Dieses Design verkürzt die Wiederherstellungszeit bei Netzwerkfehlern von Sekunden auf Mikrosekunden und ermöglicht es dem System, bei Verbindungsinstabilität eine nahezu „nahtlose Selbstheilung“ zu erreichen.
Praxistest: Der Supercomputer „Stabilizer“
Das MRC-Protokoll ist bereits im GB200-Supercomputer von NVIDIA und in der Cloud-Infrastruktur von Oracle im Einsatz. Testdaten bestätigen, dass MRC selbst während aktiver Trainingsszenarien Störungen – wie plötzliche Verbindungsschwankungen oder Switch-Neustarts – automatisch umgehen kann und so sicherstellt, dass komplexe Trainingsaufgaben ohne Unterbrechung fortgesetzt werden.
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