「InfiniBand」の版間の差分

[[ファイル:Infinibandport.jpg|InfiniBand スイッチのポート|frame|right|InfiniBand スイッチのポート]]

'''InfiniBand'''(（インフィニバンド)）とは、非常に高いRAS（信頼性・可用性・保守性)）を持つ基幹系・[[スーパーコンピュータ|HPC]]系の[[サーバ]]/[[コンピュータ・クラスター|クラスター]]用高速[[入出力|I/O]][[バス (コンピュータ)|バス]][[コンピュータ・アーキテクチャ|アーキテクチャ]]及びインターコネクトのこと<ref name="cwatch-2573">{{Cite web|和書|url=https://enterprise.watch.impress.co.jp/cda/special/2004/07/07/2573.html |title=伊勢雅英のInfiniBand探検隊 － 【前編】InfiniBandっていったい何？ |accessdate=2021-10-18}}</ref>。システム間インターコネクト機構としては、RAS機能の他、他機構に比較して、低[[レイテンシ]]である点も特徴である<ref name="cwatch-2575">{{Cite web|和書|url=https://cloud.watch.impress.co.jp/epw/cda/special/2004/07/08/2575.html |title=伊勢雅英のInfiniBand探検隊 － 【中編】HPCCで高いパフォーマンスを発揮するInfiniBand |accessdate=2021-10-18}}</ref>。

Single Data Rate (SDR) のInfiniBand レーン一本は最大2.5Gbps5 Gbps双方向の転送速度を持つ。Double Data Rate (DDR) およびQuad Data Rate (QDR) は、1レーンあたりそれぞれ 5Gbps5 Gbps, 10Gbps10 Gbps双方向の転送速度を実現する。エンコーディングの変更されたFourteen Data Rate (FDR) は、1レーンあたり14.0625Gbps0625 Gbps双方向の転送速度を実現する。

SDR，DDR，QDRには[[8b/10b]]変換が用いられ、8bitのデータが10bit化され転送されるため、実効転送レートは上記の値の80%となる。よって実効転送レートはそれぞれ 2Gbps2 Gbps, 4Gbps4 Gbps, 8Gbps8 Gbpsとなる。一方、FDRには[[64b/66b]]変換が用いられ、64bitのデータが66bit化され転送されるため、実効転送レートは上記の値の約97%となる。よって実効転送レートは 13.6Gbps6 Gbpsとなる。

InfiniBandの接続を4本 (4X) もしくは12本 (12X) 束ねて高い転送速度を実現することができる。12X においてFDRHDRでデータ転送を行った場合、168618.75Gbps75 Gbps (raw) あるいは163.64Gbps(600 Gbps（データ転送）となる。20112018年1011月現在、FDRHDRに対応した製品が入手可能である。12Xは主に、[[コンピュータ・クラスター]]や[[スーパーコンピューター]]のノード間接続やネットワークスイッチ間接続に用いられる。

また，InfiniBand，複数のベンダから構成された業界団体「InfiniBand Trade Association」によるロードマップでは今後，2013、2020年まで後半にFDRHDRのさらに約1.92倍の性能となるEnhancedNext Data Rate (EDRNDR)が登場する予定であり，、その後さらにHigh Data Rate (HDR)、Next Data Rate (NDR)XDR（名称不明）が提供される計画がある<ref>[http{{Cite web|url=https://www.infinibandta.org/contentinfiniband-roadmap/pages.php?pg|title=technology_overview InfiniBand Roadmap: IBTA - InfiniBandAdvancing Trade Association]InfiniBand|accessdate=2018-11-23|website=www.infinibandta.org|language=en-US}}</ref>。

InfiniBandではデータは、ひとつあたり最大4KB4 KBの複数のパケットにより構成されたメッセージのやり取りにより転送される。下記のメッセージ転送がサポートされる。

* 遠隔ノード上のメモリに対する [[Direct Memory Access|DMA転送]] によるREAD, WRITE。（とWRITE（[[Remote Direct Memory Access|RDMA]]）

[[1998年]]後半、基幹業務に使用される各種[[サーバ]]の計算性能は、[[ムーアの法則]]に従い、ほぼ18カ月に2倍のペースで高速化されてきていた。しかし、サーバ内の[[バス (コンピュータ)|バス]][[コンピュータ・アーキテクチャ|アーキテクチャ]]は機械・電気的制限により、その進化に追い付けず、[[コンピュータシステム]]性能向上の[[ボトルネック]]となっていた。

そこで、[[インテル]]を中心に[[スイッチ]]型ファブリックインターコネクトテクノロジをベースとした新しいI/OアーキテクチャとしてNGIO (Next Generation I/O)が提唱され、規格定義を開始した<ref name="iwatch-1204778">{{Cite web|和書|url=https://internet.watch.impress.co.jp/docs/column/nettech/1204778.html |title=汎用的なInterconnectへ進化しつつあるInfiniBandの成り立ちは？ |work=InfiniBandの現在 |author=大原雄介 |website=INTERNET Watch |date=2019-09-03 |accessdate=2019-09-14}}</ref>。一方、[[タンデムコンピューターズ]]社の[[ServerNet]]の流れを汲む[[コンパック|Compaq]] (HP（HPに吸収合併)された）、[[ヒューレット・パッカード|HP]]社、[[IBM]]社の3社はNGIOに対抗すべく、全く同様の技術をサポートしたFIO (Future I/O)のを提唱を行い、2つの陣営に別れて次世代バス規格の主導権を争い始めした{{R|iwatch-1204778}}。

ところが、[[1999年]]の[[インテル・デベロッパー・フォーラム|IDF Spring 1999]]において、NGIOの情報が公開された際、FIOの仕様の一部が取り込まれており、最終的には両陣営が歩み寄り、SIO (System I/O)として統合されることとなった{{R|iwatch-1204778}}。

その後、19992000年101月に、SIOはInfiniBandに改称された{{R|iwatch-1204778}}。

2000年10月には、複数のベンダから構成された業界団体「InfiniBand Trade Association」により、規格書が提出され、統一的な規格として成立した。2021年現時点在の規格は、InfiniBand Architecture Specification Release 1.25<ref name="org.infinibandta/Overview-of-IBTA-Volume-1-Release-1.5">{{Cite web|url=https://www.infinibandta.org/wp-content/uploads/2021/08/IBTA-Overview-of-IBTA-Volume-1-Release-1.5-and-MPE-2021-08-17-Secure.pptx |format=PPT |title=What’s New in Volume 1 Release 1.5 |accessdate=2021-10-18}}</ref>。

当初本規格のリーダ的存在だったインテルが撤退を表明し、動向が注目されたが、その後HPC分野を中心に広く利用されるようになっている{{R|iwatch-1204778}}。

多くの計算機ノードを接続して構成される[[高性能計算|HPC]] 業界では、InfiniBandのシェアは高い。20112015年11月に発表された時点で[[TOP500]]では，上位500位のうち41.8%のシステムが InfiniBand を採用しもっとも使われており、[[イーサネット]] の44.8%（[[ギガビット・イーサネット]]42.0%、[[10ギガビット・イーサネット]]2.8%）に次いで2位である接続方法となっていた（Mellanox調べ）<ref>[http://i.top500.org/stats/details/connfam/8{{Cite InfiniBandweb |date=2015-11 Top500]</ref><ref>[|url=http://iwww.top500mellanox.orgcom/statsrelated-docs/detailsapplications/connfam/6TOP500_Nov_2015.pdf|format=PDF |title=Interconnect Your FutureEnabling the Best Datacenter Return on Investment|publisher= GigabitMellanox EthernetTechnologies |accessdate=2015- Top500]11-23}}</ref>。また、上位100位しかしその後中国のシステムを中心に限れば2009イーサネットの採用が増え2017年11月のリスト時点では63システムがInfiniBandをの採用数は減少し2番手に転落している<ref>InfiniBand{{Cite Tradeweb Association|date=2015-11 [http|url=https://www.infinibandtatop500.org/contentnews/pages.php?pgtop500-meanderings-infiniband-fends-off-supercomputing-challengers/ |title=press_room_item&rec_id=622 "InfiniBand(R)Trade Association Announces InfiniBand Growth on the TOP500 ListMeanderings: InfiniBand UseFends onOff theSupercomputing World'sChallengers Fastest Computers Increases 28 Percent from One Year Ago"], Nov 18, 2009 |accessdate=2019-04-17}}</ref>。

その他多くの各ベンダのブレード系サーバやグリッド系サーバの接続に標準的に使でオプションとして用意されている。例えば、[[日立製作所]](BladeSymphony)/<ref>[[日本電気|NEC]](シグマグリッド)/Express 5800（MellanoxのOEM）、[[富士通]](PrimeQuest)/PRIMEQUEST（MellanoxのOEM）、[[IBMレノボ]](BladeCenter)/BladeCenter（MellanoxのOEM）、[[DELLDell|デル]]など（Mellanoxの基幹業務用サーバやIAサーバを用いたHPC(OEM）、[[スHP Inc.|ヒューレット・パッカーコンピュータド]])として（Mellanoxの構成を取る際、接続・搭載可能な機器が用意されており、IBMOEM）などの一部ベンダでは[[ブレードサーバ]]のフレームに収納されて提供されている</ref>。

[[Category:コンピュータネットワークバス]]