NVLINK-C2C is een high-speed interconnect-technologie ontwikkeld door NVIDIA, voornamelijk te zien in hun Grace Hopper Superchip-architectuur. Hoewel het DGX-station niet specifiek gebruik maakt van NVLink-C2C, kan het begrijpen van hoe NVLink-C2C de geheugenbandbreedte verbetert inzicht in de potentiële voordelen voor vergelijkbare systemen.
Belangrijkste kenmerken van NVLink-C2C
1. Hoge bandbreedte: NVLink-C2C biedt een bidirectionele bandbreedte van maximaal 900 GB/s, die traditionele PCIe-verbindingen aanzienlijk overtreft. Een PCIe Gen5 X16 -link biedt bijvoorbeeld een maximale bandbreedte van ongeveer 128 GB/s in elke richting [2] [7]. Deze hoge bandbreedte maakt snellere gegevensoverdracht tussen de CPU en GPU mogelijk, wat cruciaal is voor toepassingen die grote gegevenssets vereisen.
2. Unified Memory Pool: NVLink-C2C maakt een uniforme geheugenpool door GPU HBM en CPU DRAM te combineren. Hierdoor kan de GPU bijna toegang krijgen tot het CPU-geheugen, bijna alsof het lokaal geheugen met een hoog bandbreedte is, waardoor de beschikbare geheugenruimte effectief wordt uitgebreid voor grote modellen of datasets [4] [7]. Deze functie is met name gunstig voor AI- en HPC -toepassingen die vaak de GPU -geheugenlimieten overschrijden.
3. Geheugencoherentie: NVLINK-C2C ondersteunt hardware-geheugencoherentie en zorgt voor gegevensconsistentie in CPU- en GPU-geheugenruimtes. Dit vereenvoudigt programmeermodellen door de noodzaak van expliciet geheugenbeheer te elimineren, waardoor ontwikkelaars zich kunnen concentreren op algoritmen in plaats van geheugenafhandeling [1] [6].
4. Lage latentie: de directe, op-pack-verbinding tussen de CPU en GPU via NVLINK-C2C vermindert de vertragingen van de communicatie aanzienlijk. Latentie wordt gereduceerd tot minder dan 20 nanoseconden, vergeleken met ongeveer 400-600 nanoseconden voor PCIe Gen5-verbindingen [4]. Deze vermindering van de latentie verbetert de efficiëntie van toepassingen die frequente CPU-GPU-communicatie vereisen.
Potentiële impact op DGX -station
Hoewel het DGX-station geen NVLink-C2C gebruikt, kan het opnemen van dergelijke technologie de prestaties aanzienlijk verbeteren. Het DGX-station maakt momenteel gebruik van NVLink-verbindingen tussen GPU's, die een hogere bandbreedte bieden dan PCIE, maar niet zo geavanceerd zijn als NVLink-C2C. Integratie van NVLink-C2C zou kunnen:
-Verhoog de geheugenbandbreedte: door een uniforme geheugenpool en toegang met hoge bandbreedte te bieden, zou NVLink-C2C het vermogen van het DGX-station om grote datasets en complexe AI-modellen aan te kunnen verbeteren.
-Latentie verminderen: lagere latentie zou de efficiëntie van toepassingen verbeteren die een strakke CPU-GPU-coördinatie vereisen, zoals realtime gegevensverwerking en AI-inferentie.
-Verbetering van de schaalbaarheid: het vermogen van NVLINK-C2C om grootschalige geheugentoegang te ondersteunen, kan het DGX-station in staat stellen efficiënter op te schalen over meerdere GPU's en CPU's, ten voordele van gedistribueerde computeromgevingen.
Samenvattend, hoewel NVLink-C2C momenteel geen deel uitmaakt van het DGX-station, kunnen de functies de geheugenbandbreedte mogelijk verbeteren, de latentie verminderen en de schaalbaarheid verbeteren als ze worden geïntegreerd in toekomstige systemen.
Citaten:
[1] https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-grace-hopper-superchip-architecture-in-depth/
[2] https://videocodec.tistory.com/2935
[3] https://images.nvidia.com/content/newsletters/email/pdf/dgx-station-wp.pdf
[4] https://www.supercluster.blog/p/nvidia-gpu-architecture-and- evolutie
[5] https://www.linkedin.com/posts/basavaraj-hakari-69b90513_new-cpu-en-gpu-interconnect-nvlink-c2c-faster-activity-71944816145142176-caucrf
[6] https://www.atlantic.net/gpu-server-hosting/nvidia-nvlink-how-it-Works-Use-cases-and-critical-best-practices/
[7] https://chipsandcheese.com/p/grace-hopper-nvidias-halfway-apu
[8] https://www.fibrermall.com/blog/nvidia-nvlink.htm
[9] https://www.hpcwire.com/2024/07/15/researchers-say-memory-bandwidth-and-nvlink-speeds-in-hopper-not-simple/