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NVLink從內部互聯到超級網路的技術演進

2024-07-21科技

NVLink的演進:從內部互聯到超級網路

隨著AI技術的飛速進步,高效、快速的數據傳輸和處理需求日益凸顯。輝達的NVLink技術,始終站在科技前沿,不斷最佳化GPU間及與其他元件的連線效率。

本文將帶您領略NVLink的發展歷程,從基礎的內部連線至今日的超級網路,揭示其在AI芯片架構中的關鍵影響力。

Part 1

NVLink的起源

NVLink,NVIDIA研發的高速、低延遲互聯技術,旨在實作多GPU間的高效能平行計算。其頻寬及延遲優於傳統PCIe匯流排,賦能GPU更高效數據共享與通訊,開啟計算新篇章。

NVLink,為解決GPU間的通訊瓶頸而生。初期的GPU需保留與CPU的PCIe介面,因此NVLink順勢采納了此技術。如今,它已前進演化為高效、強大的GPU互聯解決方案。

NVLink融合了Ethernet的成熟互聯技術,卻未照搬其規範,而是采用了獨特的調變方式以實作更低的時延。這一創新使得NVLink在速度與時延上均勝出一籌,逐漸嶄露頭角,成為PCIe的強大競爭者。

NVLink,一種基於高速差分訊號線的序列通訊技術,將多個Sub-Link(子連結)巧妙組合為Port(埠),以此實作GPU間的快速數據傳輸。每個Port由眾多Sub-Link構成,而每個Sub-Link則是由一對差分訊號線組成,其傳輸速率高達幾百Gbps。更值得一提的是,NVLink還具備記憶體一致性和直接記憶體存取(DMA)功能,這無疑進一步提升了數據傳輸效率和計算效能。這就是NVLink,一種強大而高效的數據傳輸工具。

Part 2

NVLink的發展

NVLink首次亮相,作為NVIDIA P100 GPU的互連技術,與每款新的NVIDIA GPU架構同步升級。隨著技術的不斷進步,NVLink已從盒子和機框中脫穎而出,成為一款獨立的網路裝置,與InfiniBand和Ethernet網路並駕齊驅。

每一代NVLink的速率都以1.5到2倍的速度超越前一代,預示著未來NVLink5.0將實作高達200G每秒的傳輸速度。在頻寬方面,NVLink對PCIe形成了壓倒性的優勢,不斷拓展其套用領域。

NVLink技術,歷經多代升級,每一代都在頻寬、延遲和能效上實作飛躍。新一代NVLink頻寬提升達兩倍,帶來數據傳輸的極速體驗,助力GPU間的高效協作。第五代NVLink更在總頻寬和效能上再創新高,引領未來科技潮流。

NVSwitcp芯片,集SHARP功能於一身,能對多個GPU的計算成果進行聚合與更新,從而降低網路封包並提升運算效能。這一系列的最佳化升級使第五代NVLink在多GPU系統中執行更加高效、靈活。

NVLink,作為關鍵角色,將隨AI芯片架構的演變而持續最佳化效能和效率。其未來發展或瞄準更高速率互聯技術和更豐富套用場景,以滿足日益增長的數據需求。

小結

NVLink,NVIDIA研發並推出,作為其核心技術之一,在AI芯片領域具有不可替代的作用。此高速連線技術,開啟無限可能。

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