Ο διακόπτης NVLink ASIC διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στην ενίσχυση της απόδοσης του NVLink 5.0 παρέχοντας μια λύση διασύνδεσης υψηλής ζώνης, χαμηλής καθυστέρησης για συστήματα πολλαπλών GPU. Δείτε πώς συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης:
Ενισχυμένο εύρος ζώνης και επεκτασιμότητα
- διασυνδέσεις υψηλής ταχύτητας: Το NVLink 5.0 προσφέρει ένα αμφίδρομο εύρος ζώνης 1,8 TB/s ανά GPU, με κάθε GPU να υποστηρίζει έως και 18 συνδέσεις NVLink στα 100 GB/s ανά σύνδεσμο [1] [2]. Ο διακόπτης NVLink ASIC επεκτείνει αυτές τις συνδέσεις σε πολλαπλές GPU και κόμβους, επιτρέποντας την απρόσκοπτη επικοινωνία μέσα και μεταξύ των ράφια. Αυτή η ρύθμιση υποστηρίζει έως και 576 πλήρως συνδεδεμένες GPU, δημιουργώντας ένα τεράστιο υπολογιστικό ύφασμα που μπορεί να χειριστεί αποτελεσματικά τα μεγάλα μοντέλα AI [1] [2].
- Η επεκτασιμότητα: Ο διακόπτης NVLink επιτρέπει τις πλατφόρμες διακομιστή όπως το GB200 NVL72 να κλιμακωθεί σημαντικά οι επικοινωνίες GPU, υποστηρίζοντας έως και εννέα φορές περισσότερες GPU από τα παραδοσιακά συστήματα οκτώ GPU. Αυτή η επεκτασιμότητα είναι ζωτικής σημασίας για την κατάρτιση μοντέλων παραμέτρων πολλών τρισεκατομμυρίων, όπου η ταχεία ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ GPU είναι απαραίτητη [1] [2].
Χαμηλή λανθάνουσα κατάσταση και αποτελεσματική μεταφορά δεδομένων
-Άμεση επικοινωνία GPU-to-GPU: Η NVLink παρακάμπτει τους παραδοσιακούς μηχανισμούς κατανομής και προγραμματισμού CPU, επιτρέποντας την άμεση ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ GPU. Αυτός ο σχεδιασμός μειώνει την καθυστέρηση μεταφοράς δεδομένων και ενισχύει τη συνολική απόδοση του συστήματος [4].
- Ενσωμάτωση αιχμηρής πρωτοκόλλου: Κάθε διακόπτης NVLink περιλαμβάνει κινητήρες για το κλιμακωτό πρωτόκολλο ιεραρχικής συσσωμάτωσης και μείωσης της NVIDIA (Sharp). Η Sharp επιταχύνει τις μειώσεις του δικτύου και τις λειτουργίες πολλαπλών διανομών, οι οποίες είναι κρίσιμες για τις συλλογικές εργασίες υψηλής ταχύτητας στις εφαρμογές AI και HPC [1] [2].
ενοποιημένη συγκέντρωση μνήμης και απλοποιημένος προγραμματισμός
- Ενιαία μνήμη: Το NVLink επιτρέπει τη δημιουργία μιας ενοποιημένης πισίνας μνήμης σε όλες τις GPU, επιτρέποντάς τους να μοιράζονται απρόσκοπτα τη μνήμη. Αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα επωφελής για μεγάλα μοντέλα ή σύνολα δεδομένων, καθώς εξαλείφει την ανάγκη για ρητές μεταφορές δεδομένων μεταξύ των διακριτών ομάδων μνήμης, μειώνοντας την πολυπλοκότητα και τα γενικά έξοδα [6].
- Απλοποιημένα μοντέλα προγραμματισμού: Παρέχοντας μια άμεση σύνδεση υψηλού εύρους ζώνης μεταξύ GPU, το NVLink απλοποιεί τα μοντέλα προγραμματισμού. Οι προγραμματιστές μπορούν να επικεντρωθούν στη βελτιστοποίηση των εφαρμογών χωρίς να ανησυχούν για τις περιπλοκές της μεταφοράς δεδομένων μεταξύ GPU [6].
απόδοση και απόδοση ενέργειας ανά watt
- Βελτιωμένη απόδοση ισχύος: Η βελτιστοποιημένη μεταφορά δεδομένων της NVLink και η μειωμένη καθυστέρηση συμβάλλουν στην καλύτερη απόδοση ανά watt σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα που βασίζονται σε PCIE. Αυτή η αποτελεσματικότητα είναι ζωτικής σημασίας για τις αναπτύξεις AI και HPC μεγάλης κλίμακας, όπου η κατανάλωση ενέργειας αποτελεί σημαντική ανησυχία [6].
Συνοπτικά, ο διακόπτης NVLink ASIC ενισχύει την απόδοση NVLink 5.0 παρέχοντας συνδέσεις υψηλού εύρους ζώνης, χαμηλής καθυστέρησης, αποτελεσματικά τα συστήματα πολλαπλών GPU και την ενσωμάτωση προηγμένων πρωτοκόλλων όπως η βελτιστοποιημένη επεξεργασία δεδομένων. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν το NVLink έναν ακρογωνιαίο λίθο των εφαρμογών υψηλής απόδοσης και εφαρμογών AI.
Αναφορές:
[1] https://www.nvidia.com/en-us/data-center/nvlink/
[2] https://www.amax.com/fifth-generation-nvidia-nvlink/
[3] https://www.fibermall.com/blog/what-is-nvidia-nvlink.htm
[4] https://www.fibermall.com/blog/analysis-nv-switch.htm
[5] https://hardwarenation.com/resources/blog/nvidia-nvlink-5-0-ccelerating-multi-gpu-communication/
[6] https://www.atlantic.net/gpu-server-hosting/nvidia-nvlink-how-it-works-use-s-s-and-critical-best-practices/
[7] https://www.fs.com/blog/fs-an-overview-of-nvidia-nvlink-2899.html
[8] https://massedcompute.com/faq-answers/?question=how+does+pcie+5.0+compare+to+nvlink+in+terms+of+nvidia+gpu+performance%3F