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大芯片集群互联通信 DPU GPU NVLink异构计算

共计 30 章节

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学习目标 · 课程大纲 · 核心概念（DPU

课程导入学习目标

大芯片集群基础

芯片互连技术演进 · 集群拓扑结构（Fat-Tree · Torus

大芯片集群基础芯片互连技术演进

NVLink与NVSwitch详解

NVLink物理层 · 协议栈 · 拓扑（NVLink域）

DPU架构与功能

DPU硬件组成 · 软件栈（DOCA） · 网络卸载

异构计算基础

CPU+GPU+DPU协同计算模型 · 异构编程模型（CUDA · OpenCL

异构计算基础CPU+GPU+DPU

集群通信库与框架

NCCL · RCCL · MPI

集群通信库框架

高速网络技术

InfiniBand · RoCEv2 · 以太网对比

高速网络技术InfiniBand

DPU与GPU协同

DPU在GPU集群中的角色（网络加速 · 存储卸载 · 控制平面）

NVLink与网络融合

NVLink与RDMA网络协同 · GPU Direct RDMA · GPUDirect Storage技…

NVLink网络融合

集群资源管理与调度

Kubernetes · Slurm · YARN对异构资源的调度

集群资源管理调度

性能建模与优化

通信计算重叠 · 拓扑感知分配 · 带宽延迟模型

性能建模优化

大规模集群案例

NVIDIA DGX SuperPO… · Google TPU Pod · Meta AI集群的互连架构分析

大规模集群案例NVIDIA

DPU编程实战

使用DOCA SDK开发DPU卸载应… · 存储 · 安全）

DPU编程实战

NVLink编程与优化

CUDA编程中利用NVLink特性 · 多GPU通信优化 · NVLink带宽测试

集合通信调优

NCCL调优参数 · 拓扑检测 · 多节点通信优化

集合通信调优NCCL

RDMA编程实战

使用libibverbs编写RDMA… · 实现点对点通信 · 与GPU集成

RDMA编程实战

异构计算框架实战

使用CUDA+MPI或NCCL实现混… · 任务分解与负载均衡

异构计算框架实战CUDA+MPI

故障诊断与容错

网络故障检测 · 链路降级 · DPU故障恢复

故障诊断容错

安全与隔离

DPU安全卸载 · 多租户隔离 · 加密通信（TLS/IPsec）

功耗与散热管理

大芯片集群功耗模型 · 动态电压频率调整（DVFS） · 液冷方案

功耗散热管理

新兴互连技术

CXL · UCIe · 光互连

新兴互连技术CXL

AI大模型训练通信模式

Transformer模型并行 · 流水线并行 · 张量并行中的通信模式

AI大模型训练通信模…

推理与边缘部署

大模型推理时的通信需求 · DPU在边缘推理中的加速

推理边缘部署

云原生与DPU

容器网络接口（CNI） · 服务网格 · DPU在云原生环境中的集成

性能基准测试

使用标准基准（HPL · MLPerf · NCCL测试）评估集群性能

性能基准测试HPL

常见问题与解决方案

NVLink连接失败 · RDMA丢包 · DPU驱动问题

常见问题解决方案

综合实战项目

搭建一个包含DPU · GPU · NVLink的小型异构集群

综合实战项目DPU

前沿研究趋势

可组合数据中心 · DPU即服务 · GPU虚拟化

前沿研究趋势可组合数据

课程总结与复习

核心知识点回顾 · 常见误区 · 学习路径建议

课程总结复习

综合考核与项目答辩

设计一个大规模异构集群方案 · 包括互连 · 通信

综合考核项目答辩