Como o NVLink 5.0 lida com a transferência de dados entre várias GPUs

Arquitetura e largura de banda

O NVLink 5.0 é construído para a arquitetura Blackwell e oferece um aumento significativo na largura de banda em comparação com seus antecessores. Cada GPU da Blackwell suporta até 18 conexões NVLink, com cada link fornecendo uma largura de banda bidirecional de 100 GB/s. Isso resulta em uma largura de banda total de 1,8 TB/s por GPU, o dobro da geração anterior e mais de 14 vezes a largura de banda do PCIE Gen5 [1] [2] [4].

Comunicação Direct GPU-To-GPU

O NVLink permite a comunicação direta entre as GPUs sem a necessidade de um intermediário da CPU, reduzindo a latência e maximizando o desempenho. Essa arquitetura de conexão ponto a ponto garante que cada GPU tenha um link dedicado a todas as outras GPU, permitindo transferências de dados rápidas sem compartilhamento de largura de banda [7].

Switch nvlink para escalabilidade

O chip NVLink Switch desempenha um papel crítico na escala de conexões NVLink em várias GPUs, dentro e entre racks de servidores. Ele facilita a comunicação de GPU em tudo a uma velocidade total do NVLink, efetivamente transformando um data center em uma GPU gigante. Essa configuração suporta até 576 GPUs totalmente conectadas em um tecido de computação não bloqueador, permitindo aplicações de AI e HPC em larga escala [1] [2] [4].

operações coletivas com nítido

Cada interruptor NVLink inclui motores para o protocolo de agregação e redução hierárquica e redução da NVIDIA, que acelera reduções na rede e operações multicast. Isso é essencial para tarefas coletivas de alta velocidade em ambientes de IA e HPC, permitindo processamento eficiente de grandes conjuntos de dados e modelos complexos [2] [4].

Aplicativos e benefícios

O NVLink 5.0 foi projetado para apoiar o desenvolvimento e a implantação de modelos de IA de trilhões de parâmetros e aplicativos de computação exascale. Ao fornecer uma comunicação eficiente e de alta velocidade entre as GPUs, ele permite troca e processamento de dados mais rápidos, o que é fundamental para tarefas computacionais complexas. Essa tecnologia é parte integrante das soluções de data center da Nvidia, oferecendo escalabilidade e desempenho sem precedentes para as plataformas de IA e HPC [1] [2] [4].

Citações:
[1] https://hardwarenation.com/resources/blog/nvidia-nvlink-5-0-celereating-multi-gpu-communication/
[2] https://www.amax.com/fifth-generation-nvidia-nvlink/
[3] https://www.fibermall.com/blog/nvidia-nvlink.htm
[4] https://www.nvidia.com/en-us/data-center/nvlink/
[5] https://www.fs.com/blog/fs-an-overview-of-nvidia-nvlink-2899.html
[6] https://massedcompute.com/faq-answers/?question=how+does+nvlink+Handle+Data+Transfer+Bele+Gpus+Il+a+System+with+Multiple+gpus%3f
[7] https://www.amax.com/unleashing-next-level-gpu-performance-with-nvidia-nvlink/
[8] https://forums.developer.nvidia.com/t/nvlink-support-for-connecting-4-gpus/253975