O NVLink Switch ASIC desempenha um papel fundamental no aprimoramento do desempenho do NVLink 5.0, fornecendo uma solução de interconexão de alta largura de banda e baixa latência para sistemas multi-GPU. Veja como isso contribui para melhorar o desempenho:
Enhanced Bandwidth e Scalability
- Interconexões de alta velocidade: o NVLink 5.0 oferece uma largura de banda bidirecional de 1,8 TB/s por GPU, com cada GPU suportando até 18 conexões NVLink a 100 GB/s por link [1] [2]. O interruptor NVLink ASIC estende essas conexões em várias GPUs e nós, permitindo comunicação perfeita dentro e entre racks. Essa configuração suporta até 576 GPUs totalmente conectadas, criando um tecido de computação maciço que pode lidar com grandes modelos de IA com eficiência [1] [2].
- Escalabilidade: o interruptor NVLink permite que plataformas de servidores, como o GB200 NVL72, escalarem significativamente as comunicações de GPU, suportando até nove vezes mais GPUs do que os sistemas tradicionais de oito-GPU. Essa escalabilidade é crucial para o treinamento de modelos de parâmetros multi-trilhões, onde a rápida troca de dados entre as GPUs é essencial [1] [2].
baixa latência e transferência de dados eficientes
-Comunicação direta de GPU para GPU: o NVLink ignora os mecanismos tradicionais de alocação e programação da CPU, permitindo a troca direta de dados entre as GPUs. Esse design reduz a latência de transferência de dados e aprimora a taxa de transferência geral do sistema [4].
- Integração do protocolo nítido: Cada interruptor NVLink inclui motores para a agregação hierárquica e redução escaláveis da NVIDIA (Sharp). Acelera nítido reduções na rede e operações multicast, que são críticas para tarefas coletivas de alta velocidade em aplicações de IA e HPC [1] [2].
Pool de memória unificada e programação simplificada
- Memória unificada: o NVLink permite a criação de um pool de memória unificado em GPUs, permitindo que eles compartilhem a memória perfeitamente. Esse recurso é particularmente benéfico para modelos ou conjuntos de dados grandes, pois elimina a necessidade de transferências explícitas de dados entre pools de memória discretos, reduzindo a complexidade e a sobrecarga [6].
- Modelos de programação simplificada: fornecendo uma conexão direta e de alta largura de banda entre as GPUs, o NVLink simplifica os modelos de programação. Os desenvolvedores podem se concentrar em otimizar aplicativos sem se preocupar com os meandros da transferência de dados entre as GPUs [6].
Eficiência e desempenho de energia por watt
- Eficiência de energia aprimorada: a transferência de dados otimizada da NVLink e a latência reduzida contribuem para um melhor desempenho por watt em comparação com os sistemas tradicionais baseados em PCIE. Essa eficiência é crucial para implantações de IA e HPC em larga escala, onde o consumo de energia é uma preocupação significativa [6].
Em resumo, o Switch NVLink ASIC aprimora o desempenho do NVLink 5.0, fornecendo conexões de alta largura de banda e baixa latência, dimensionando sistemas multi-GPU com eficiência e integrando protocolos avançados como o SHET para processamento de dados otimizado. Esses recursos tornam o NVLink uma pedra angular dos aplicativos de computação e IA de alto desempenho.
Citações:
[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-celereating-multi-gpu-communication/
[6] https://www.atlantic.net/gpu-sherver-hosting/nvidia-nvlink-how-it-works-use-cases-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+GPuformance%3f