NVLink从内部互联到超级网络的技术演进

 

NVLink的演进:从内部互联到超级网络

   

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随着AI技术的飞速进步,高效、快速的数据传输和处理需求日益凸显。英伟达的NVLink技术,始终站在科技前沿,不断优化GPU间及与其他组件的连接效率。

本文将带您领略NVLink的发展历程,从基础的内部连接至今日的超级网络,揭示其在AI芯片架构中的关键影响力。

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Part 1

NVLink的起源

NVLink,NVIDIA研发的高速、低延迟互联技术,旨在实现多GPU间的高性能并行计算。其带宽及延迟优于传统PCIe总线,赋能GPU更高效数据共享与通信,开启计算新篇章。


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NVLink,为解决GPU间的通讯瓶颈而生。初期的GPU需保留与CPU的PCIe接口,因此NVLink顺势采纳了此技术。如今,它已进化为高效、强大的GPU互联解决方案。


NVLink融合了Ethernet的成熟互联技术,却未照搬其规范,而是采用了独特的调制方式以实现更低的时延。这一创新使得NVLink在速度与时延上均胜出一筹,逐渐崭露头角,成为PCIe的强大竞争者。


NVLink,一种基于高速差分信号线的串行通信技术,将多个Sub-Link(子链接)巧妙组合为Port(端口),以此实现GPU间的快速数据传输。每个Port由众多Sub-Link构成,而每个Sub-Link则是由一对差分信号线组成,其传输速率高达几百Gbps。更值得一提的是,NVLink还具备内存一致性和直接内存访问(DMA)功能,这无疑进一步提升了数据传输效率和计算性能。这就是NVLink,一种强大而高效的数据传输工具。



Part 2

NVLink的发展

NVLink首次亮相,作为NVIDIA P100 GPU的互连技术,与每款新的NVIDIA GPU架构同步升级。随着技术的不断进步,NVLink已从盒子和机框中脱颖而出,成为一款独立的网络设备,与InfiniBand和Ethernet网络并驾齐驱。

每一代NVLink的速率都以1.5到2倍的速度超越前一代,预示着未来NVLink5.0将实现高达200G每秒的传输速度。在带宽方面,NVLink对PCIe形成了压倒性的优势,不断拓展其应用领域。


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NVLink技术,历经多代升级,每一代都在带宽、延迟和能效上实现飞跃。新一代NVLink带宽提升达两倍,带来数据传输的极速体验,助力GPU间的高效协作。第五代NVLink更在总带宽和性能上再创新高,引领未来科技潮流。


NVSwitch3芯片,集SHARP功能于一身,能对多个GPU的计算成果进行聚合与更新,从而降低网络数据包并提升运算性能。这一系列的优化升级使第五代NVLink在多GPU系统中运行更加高效、灵活。


NVLink,作为关键角色,将随AI芯片架构的演变而持续优化性能和效率。其未来发展或瞄准更高速率互联技术和更丰富应用场景,以满足日益增长的数据需求。

小结

NVLink,NVIDIA研发并推出,作为其核心技术之一,在AI芯片领域具有不可替代的作用。此高速连接技术,开启无限可能。

 

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