NVLINK开关ASIC通过为多GPU系统提供高带宽，低延迟互连解决方案，在增强NVLink 5.0的性能方面起着关键作用。这是它如何提高性能的方式：
##增强的带宽和可扩展性
- 高速互连：NVLINK 5.0提供的双向带宽为1.8 tb/s每GPU，每个GPU最多支持18 nvlink连接，每个链接100 GB/s [1] [1] [2]。 NVLINK开关ASIC将这些连接扩展到多个GPU和节点，从而在机架之间和之间实现无缝通信。该设置最多支持576个完全连接的GPU，创建一个可以有效处理大型AI模型的庞大计算织物[1] [2]。
- 可伸缩性：NVLINK开关允许像GB200 NVL72这样的服务器平台可显着扩展GPU通信，从而比传统的八个GPU系统支撑了GPU的9倍。这种可伸缩性对于训练数万亿个参数模型至关重要，其中GPU之间的快速数据交换至关重要[1] [2]。
##低潜伏期和有效的数据传输
- 直接的GPU到GPU通信：NVLINK绕过传统的CPU分配和调度机制，从而可以在GPU之间进行直接数据交换。该设计可降低数据传输延迟并增强整体系统吞吐量[4]。
- 尖锐的协议集成：每个NVLINK开关都包含NVIDIA可扩展层次聚合和还原协议(Sharp)的引擎。急剧加速了网络内的减少和多播操作，这对于AI和HPC应用中的高速集体任务至关重要[1] [2]。
##统一内存池和简化的编程
- 统一内存：NVLINK可以在GPU上创建一个统一的内存池，从而使它们无缝共享内存。此功能对大型模型或数据集特别有益，因为它消除了离散存储池之间显式数据传输的需求，从而降低了复杂性和开销[6]。
- 简化的编程模型：通过在GPU之间提供直接的高带宽连接，NVLINK简化了编程模型。开发人员可以专注于优化应用程序，而不必担心GPU之间的数据传输的复杂性[6]。
##功率效率和每瓦的性能
- 提高功率效率：与传统的基于PCIE的系统相比，NVLink的优化数据传输和降低的延迟效果会提高每瓦的性能。这种效率对于大规模的AI和HPC部署至关重要，在大规模的AI和HPC部署中，能源消耗是一个重大问题[6]。
总而言之，NVLINK开关ASIC通过提供高带宽，低延迟连接，有效地扩展多GPU系统并集成了高级协议(如Sharp来优化数据处理)来增强NVLINK 5.0性能。这些功能使NVLink成为高性能计算和AI应用的基石。
引用：
[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/analisy-nv-switch.htm
[5] https://hardwarenation.com/resources/blog/nvidia-nvlink-5-5-0-accelerating-multi-gpu-communication/
[6] https://www.atlantic.net/gpu-server-hosting/nvidia-nvlink-how-it-works-works-use-case-cases-and-cass-----------------------------------------
[7] https://www.fs.com/blog/fs-an-y-overview-of-nvidia-nvlink-2899.html
[8] https://massedcompute.com/faq-answers/?question=howdoes+pcie+pcie+pcie+compare+to+nvlink+nvlink+inver+in+fers+f+nvidia+nvidia+gpu+gpu+performance%3f