NVLINK 5.0とNVLINK 4.0はどちらも、システム内のGPUと他のコンポーネント間の通信を促進するためにNVIDIAが開発した高速相互接続テクノロジーです。ただし、帯域幅、シグナル伝達率、および全体的なパフォーマンスの点で大きく異なります。
##帯域幅とシグナリング率
-NVLINK 5.0は、前身と比較して帯域幅が大幅に高くなっています。 1.8 Tb/sの総双方向帯域幅を提供します。これは、NVLink 4.0 [1] [7]の900 GB/s帯域幅のほぼ2倍です。この増加は、NVLink 4.0の50 gt/sと比較して、100 gt/sのシグナル伝達率が高いためです[7]。 NVLink 5.0の各リンクは、各方向に50 GB/sをサポートし、リンクごとに合計100 GB/sをサポートします。これは、NVLink 4.0 [1] [7]のリンクあたりの帯域幅の2倍です。
-NVLINK 4.0は、GPUあたり18リンクで最大900 GB/sの帯域幅を実現し、それぞれが方向あたり25 GB/s(50 GB/sの双方向)をサポートします[7]。 NVLink 4.0のシグナル伝達率は50 gt/sです[7]。
##アーキテクチャと互換性
-NVLink 5.0は、Blackwellアーキテクチャ向けに設計されています。これには、最新のNVIDIAシステムのようなGPUが含まれています。高性能コンピューティング(HPC)およびAIアプリケーション用に最適化されており、最小レイテンシと直接GPU間通信が必要です[1]。
-NVLink 4.0は、Hopper Architectureなどのシステムで使用されます。これは、高性能アプリケーションもサポートしていますが、NVLink 5.0と比較して帯域幅がわずかに低くなります。 NvidiaのH100 GPUおよび他の類似モデルと互換性があります[7]。
##ユースケース
NVLINK 5.0とNVLINK 4.0の両方は、AI、ディープラーニング、HPC環境など、高い帯域幅と低遅延を必要とするアプリケーションに最適です。ただし、NVLink 5.0の増加帯域幅により、データ転送速度が重要な最も要求の厳しいタスクにより適しています。
##スケーラビリティとパフォーマンス
-NVLINK 5.0は、複雑なマルチGPU構成にとってより多くの帯域幅を提供することにより、スケーラビリティを向上させます。これにより、大規模なコンピューティング環境でより効率的なデータ転送と処理が可能になります。
-NVLINK 4.0は、スケーラブルな構成もサポートしていますが、NVLink 5.0と比較して帯域幅が少ないこともサポートしています。要求の厳しいアプリケーションには依然として非常に効果的ですが、非常に高い帯域幅シナリオでのNVLink 5.0のパフォーマンスと一致しない場合があります。
要約すると、NVLink 5.0は、NVLink 4.0と比較して優れた帯域幅とシグナリングレートを提供し、最も要求の厳しいHPCおよびAIアプリケーションにより適しています。
引用：
[1] https://hardwarenation.com/resources/blog/nvidia-nvlink-5-0-Accelerating-multi-gpu-communication/
[2] https://www.fibermall.com/blog/nvidia-nvlink.htm
[3] https://www.runpod.io/ai-faq/what-are-the-key-differences-felowing-weell-nvlink-and-pcie
[4] https://hc34.hotchips.org/assets/program/conference/day2/network%20and%20switches/nvswitch%20hotchips%202022%20r5.pdf
[5] https://en.wikichip.org/wiki/nvidia/nvlink
[6] https://massedcompute.com/faq-answers/?question=what+ are+ the+key+differences+between fueidine+nvlink+4.0++pcie+5.0%3f
[7] https://en.wikipedia.org/wiki/nvlink
[8] https://www.fibermall.com/blog/what-is-nvidia-nvlink.htm