NVLink

NVLink — высокопроизводительная компьютерная шина, использующая соединение точка-точка, дифференциальные сигналы со встроенным синхросигналом и каналы, называемые «блоки», в каждом по 8 пар со скоростью 20 Гбит/с. Таким образом каждый блок предоставляет возможность передачи примерно 20 гигабайт в секунду^[1].

Описание

Была разработана компанией NVIDIA Corporation и представлена 25 марта 2014 года^[2].

Предполагается, что NVLink будет использовать мезонинный разъём. Программная модель интерфейса NVLink схожа с PCI Express^[1]. По интерфейсу NVLink несколько GPU будут связываться друг с другом, а в дальнейшем планируется использовать его для связи GPU и центрального процессора (возможно, с архитектурой IBM POWER^[3][4]), и добавление в интерфейс протоколов кеш-когерентности^[1].

В 2016 году впервые применена компанией Nvidia в новых графических процессорах NVIDIA Pascal GP100^[5][1]. Производительность Nvidia NVLink позволяет GPU и CPU обмениваться данными в 5—12 раз быстрее, чем это возможно в современных реализациях шины PCI Express 3.0 x16 (15,75 Гбайт/с)^[6].

NVLink 1.0

Пропускная способность интерфейса, используемого в GPU NVIDIA Tesla P100 Pascal (2016 год):

• 20 Гбит/с на контакт;
• 40 Гбайт/с на один порт;
• 160 Гбайт/с (4 × 40 Гбайт/с) на один GPU.

NVLink 2.0

Пропускная способность интерфейса используемого в GPU NVIDIA V100 Volta^[7] (2017 год):

• 25 Гбит/с на контакт;
• 50 Гбайт/с на один порт;
• 200 Гбайт/с (4 × 50 Гбайт/с) на один GPU.

NVLink 3.0

Параметры и пропускная способность интерфейса используемого в GPU NVIDIA A100 Ampere^[8] (2020 год):

• 12 каналов;
• 50 Гбайт/с на один канал;
• 600 Гбайт/с (12 × 50 Гбайт/с) на один GPU.

NVLink 4.0

Параметры и пропускная способность интерфейса используемого в GPU NVIDIA H100 Hopper^[9][10] (2022 год):

• 18 каналов;
• 50 Гбайт/с на один канал;
• 900 Гбайт/с (18 × 50 Гбайт/с) на один GPU.

NVLink Bridge

В видеоускорителях бытовых компьютеров поколения Nvidia Turing (GeForce 20 RTX: 2080, 2080 Ti) применяется традиционный интерфейс PCI express для подключения к материнской плате, однако две карты GeForce 20 могут быть соединены друг с другом при помощи моста «NVLink Bridge» (по аналогии с NVIDIA SLI в предыдущих поколениях)^[11].

См. также

• Мобильный модуль на шине PCI Express
• Список пропускных способностей интерфейсов передачи данных

Примечания

1. NVIDIA Updates GPU Roadmap; Unveils Pascal Architecture For 2016 Архивная копия от 4 апреля 2014 на Wayback Machine.
2. NVIDIA представляет высокоскоростной интерфейс для GPU, открывая дверь в мир экзафлопсных вычислений. Архивная копия от 24 декабря 2014 на Wayback Machine // Пресс-релиз NVidia, 25 марта 2014 (рус.)
3. IBM представила серверные системы Power нового поколения. Архивная копия от 29 ноября 2014 на Wayback Machine (рус.)
4. IBM и NVIDIA создают новый центр разработок в поддержку OpenPOWER. Архивная копия от 29 ноября 2014 на Wayback Machine (рус.)
5. Tesla K80 ставит новые рекорды производительности. Архивная копия от 29 ноября 2014 на Wayback Machine // Служба новостей IDG, 19.11.2014 (рус.)
6. Представлено внутреннее соединение Nvidia NVLink, призванное ускорить обмен между GPU и CPU. Архивировано 25 февраля 2017 года. // iXBT.com, 26.3.2014 (рус.)
7. Интерфейс NVLink 2.0 соединит GPU Volta и процессоры IBM Power9. Архивная копия от 27 августа 2016 на Wayback Machine // ServerNews.ru, 25 августа 2016 (рус.)
8. NVIDIA представила графический процессор Ampere и начала его поставки. Архивная копия от 21 мая 2020 на Wayback Machine // 3DNews, 14 мая 2020 (рус.)
9. NVIDIA анонсировала 4-нм ускорители Hopper H100 и самый быстрый в мире ИИ-суперкомпьютер EOS на базе DGX H100 (рус.). ServerNews. (22 марта 2022). Дата обращения: 21 сентября 2023. Архивировано 20 сентября 2023 года.
10. Представлен ускоритель вычислений NVIDIA H100 на новейшей архитектуре Hopper и с памятью HBM3 (рус.). 3DNews. (22 марта 2022). Дата обращения: 18 сентября 2023. Архивировано 25 ноября 2023 года.
11. Nvidia won’t be supporting NVLink SLI on the GeForce RTX 2070 | KitGuru  (неопр.). Дата обращения: 28 августа 2018. Архивировано 29 августа 2018 года.

Ссылки

• NVLink и NVSwitch (англ.). Официальный сайт NVIDIA Corporation. Дата обращения: 21 сентября 2023.