O Que é Nvidia NVLink e Como Ele Melhora a Comunicação da GPU?

A Nvidia NVLink  é um dos mais importantes avanços de escalabilidade e velocidade de GPU. Criado para facilitar a comunicação de GPUs e CPUs, já que as conexões de PCIe tradicionais eram mais lentas que o NVLink, que tem muito mais largura de banda e latência muito menor, permitindo que várias GPUs atuem juntas. Assim, resulta em um processamento sincronizado com melhores transferências de dados, algo muito importante para quem trabalha com grande volume de dados. Neste blog, exploraremos aspectos técnicos, comparando as interconexões tradicionais e como podemos explorar melhor seu potencial. 

Como Funciona o NVLink?

O NVLink serve para a conexão de alta velocidade entre GPUs, permitindo interconectar duas GPUs diretamente. Isso permite que as GPUs compartilhem memória e dados com muito mais rapidez do que seria possível com o PCIe. O design de rede mesh no núcleo do NVLink, junto com seu protocolo, possibilita a escalabilidade das configurações multi-GPU.Com ele, múltiplas GPUs podem operar como uma única unidade coesa, compartilhando recursos e melhorando drasticamente o desempenho em tarefas que exigem grandes volumes de informações. 

A arquitetura do NVLink utiliza uma rede mesh, otimizando as conexões ponto a ponto entre GPUs e eliminando gargalos tradicionais. Atualmente em sua quinta geração, atinge taxas de transferência de até 900 GB/s em configurações avançadas, superando significativamente o PCIe Gen 5, que oferece até 128 GB/s em configurações x16 lanes. Essa melhoria se traduz em maior eficiência energética, com o NVLink consumindo apenas 1,3 picojoules por bit transferido, contra valores mais elevados no PCIe.

Além disso, o NVLink inclui recursos como correção de erros e alta tolerância a falhas, garantindo que os dados transferidos mantenham sua integridade durante operações críticas.

Diferenças Entre NVLink e PCIe

Uma grande diferença é que em PCIs opera conexões ponto a ponto, o NVLink usa uma arquitetura de rede mesh, que permite que as GPUs se comuniquem diretamente uma com as outras, sem ter que passar pela CPU. Além disso, ele pode apontar erros durante a transmissão de dados. 

Se o fluxo de trabalho exige VRAM combinada ou alta largura de banda entre GPUs, o NVLink é a melhor escolha. No entanto, para tarefas menos intensivas, o PCIe ainda pode oferecer bom desempenho a um custo menor.

Benefícios em Configurações Multi-GPU

Agora que sabemos como ele funciona, vamos explorar seus benefícios e como ele impacta o desempenho do sistema.

Aumento na Largura de Banda: O NVLink fornece uma largura de banda muito maior do que o PCIe tradicionais, o que significa que os dados podem ser transferidos entre GPUs e CPUs muito mais rapidamente, o que é importante para quem trabalha com uso intensivo de dados. Enquanto o PCIe Gen 5 atinge até 128 GB/s, o NVLink pode transferir até 900 GB/s entre GPUs em configurações multi-GPU, garantindo maior velocidade e eficiência.

Menor Latência: Além de ter maior largura de banda, o NVLink oferece menor latência em comparação com o PCIe. Isso é importante em aplicações que exigem respostas rápidas, como simulações em tempo real e análise de dados complexos.

Compartilhamento de Memória: O NVLink unifica o espaço de memória, permitindo o compartilhamento eficiente entre os dispositivos conectados. Isso permite que diferentes GPUs compartilhem memórias sem esforço. Por exemplo, duas GPUs com 24 GB de VRAM cada podem funcionar como se houvesse 48 GB disponíveis.

Escalabilidade: O NVLink facilita a escalabilidade do sistema, permitindo que múltiplas GPUs sejam usadas de maneira eficiente. Isso significa que à medida que os requisitos computacionais aumentam, pode ser incorporado múltiplas GPUs, sem sofrer diminuição de desempenho. 

Aplicações do Nvidia NVLink

Diversas áreas que exigem computação intensiva, como o treinamento de modelos de IA, utilizam amplamente o NVLink, que acelera e aumenta a eficiência no treinamento dos modelos. Simulações científicas que requerem grandes volumes de dados. Renderização 3D e produção de efeitos visuais, com a capacidade de compartilhar memória entre as GPUs fica mais fácil trabalhar com softwares pesados e ter a renderização mais rápida.

Workstations da Razor

As workstations da Razor oferecem suporte completo para sistemas multi-GPU com NVLink, proporcionando o máximo de desempenho em tarefas críticas. Nossas máquinas aproveitam todo o potencial em projetos de IA, renderização 3D ou simulações científicas.

Afinal, o Nvidia NVLink é uma tecnologia revolucionária que melhora significativamente a comunicação entre GPUs e entre GPUs e CPUs. Com inúmeros benefícios, ele redefine os padrões de desempenho em aplicações de computação. Se você busca otimizar suas operações com sistemas multi-GPU, fale com nossos consultores e descubra como as workstations da Razor podem transformar seus projetos.