L'ASIC NVLink Switch svolge un ruolo fondamentale nel migliorare le prestazioni di NVLink 5.0 fornendo una soluzione di interconnessione ad alta larghezza di banda a bassa latenza per sistemi multi-GPU. Ecco come contribuisce a migliorare le prestazioni:
larghezza di banda migliorata e scalabilità
- Interconnect ad alta velocità: NVLink 5.0 offre una larghezza di banda bidirezionale di 1,8 TB/s per GPU, con ciascuna GPU che supporta fino a 18 connessioni NVLink a 100 GB/s per collegamento [1] [2]. Il cambio NVLink ASIC estende queste connessioni su più GPU e nodi, consentendo una comunicazione senza soluzione di continuità all'interno e tra i rack. Questa configurazione supporta fino a 576 GPU completamente connesse, creando un enorme tessuto Calcole in grado di gestire in modo efficiente modelli di intelligenza artificiale [1] [2].
- Scalabilità: lo switch NVLink consente a piattaforme di server come GB200 NVL72 per ridimensionare in modo significativo le comunicazioni GPU, supportando fino a nove volte più GPU rispetto ai tradizionali sistemi a otto GPU. Questa scalabilità è cruciale per la formazione di modelli di parametri multimilionari, in cui è essenziale uno scambio di dati rapidi tra GPU [1] [2].
latenza bassa ed efficiente trasferimento di dati
-Comunicazione diretta GPU-to-GPU: NVLink aggira i tradizionali meccanismi di allocazione e pianificazione della CPU, consentendo lo scambio di dati diretti tra le GPU. Questo design riduce la latenza di trasferimento dei dati e migliora il throughput complessivo del sistema [4].
- Integrazione del protocollo acuto: ogni interruttore NVLink include motori per l'aggregazione gerarchica scalabile di NVIDIA (protocollo di riduzione (Sharp). Sharp accelera riduzioni in rete e operazioni multicast, che sono fondamentali per le attività collettive ad alta velocità nelle applicazioni AI e HPC [1] [2].
pool di memoria unificata e programmazione semplificata
- Memoria unificata: NVLink consente la creazione di un pool di memoria unificato tra le GPU, permettendo loro di condividere la memoria senza soluzione di continuità. Questa funzione è particolarmente vantaggiosa per i grandi modelli o set di dati, in quanto elimina la necessità di trasferimenti di dati espliciti tra pool di memoria discreti, riducendo la complessità e le spese generali [6].
- Modelli di programmazione semplificati: fornendo una connessione diretta a larghezza di banda ad alta banda tra GPU, NVLink semplifica i modelli di programmazione. Gli sviluppatori possono concentrarsi sull'ottimizzazione delle applicazioni senza preoccuparsi delle complessità del trasferimento di dati tra GPU [6].
Efficienza energetica e prestazioni per watt
- Migliore efficienza energetica: il trasferimento ottimizzato di dati di NVLink e la latenza ridotta contribuiscono a migliori prestazioni per WATT rispetto ai tradizionali sistemi basati su PCIE. Questa efficienza è cruciale per le distribuzioni di AI e HPC su larga scala, in cui il consumo di energia è una preoccupazione significativa [6].
In sintesi, NVLink Switch ASIC migliora le prestazioni NVLink 5.0 fornendo connessioni ad alta larghezza di banda e a bassa latenza, ridimensionando in modo efficiente i sistemi multi-GPU e integrando protocolli avanzati come Sharp per l'elaborazione dei dati ottimizzata. Queste caratteristiche rendono NVLink una pietra miliare delle applicazioni di calcolo e AI ad alte prestazioni.
Citazioni:
[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-accelerating-multi-gpu-communication/
[6] https://www.atlantic.net/gpu-server-hosting/nvidia-nvlink-how-it-works-use-cases-and-critic-sul-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