V moderních PC jsou samostatné grafické karty připojeny k procesoru pomocí rozhraní PCI Express, jehož linek se však v systémech s více kartami nedostává. Právě to má řešit nové rozhraní NVIDIA NVLink.
NVIDIA NVLink je chystáno pro příští generaci grafických karet NVIDIA s čipy Pascal, jak jsme se mohli dozvědět již dříve třeba při příležitosti představení karty
. Je to přitom jedna z hlavních novinek kladená na úroveň toho, že Pascal využijí moderní paměti HBM, o nichž tedy NVIDIA mluví jako o 3D pamětech. Mělo by tedy jít o zásadní novinku, která bude určena především systémům využívajícím výkonná GPU, a to hned několik. Je totiž zřejmé, že rozhraní PCI Express 3.0 pro zapojení jedné karty stačí, protože má obvykle k dispozici 16 linek a v případě procesorů Intel Core i7 Extreme je jich až 40, což stačí pro plnou propustnost pro dvě karty.
Někteří výrobci základních desek se snaží bilanci vylepšit pomocí PLX čipů, které napomohou k efektivnějšímu využití dostupných linek rozhraní PCI Express, ale pochopitelně nemohou nijak zvýšit maximální dostupnou propustnost. NVLink ale může.
Dle firmy NVIDIA může NVLink nabídnout až 12x rychlejší propustnost při komunikaci procesoru s grafickým čipem, což má mít reálný dopad na výkon různých aplikací, a to i více než dvojnásobný, ale spíše to bude 1,5násobek. Těžit z toho mají především ty aplikace, které využívají algoritmus FFT (Fast Fourier Transform), čili aplikace pro zpracování různých signálů, obrazových dat, řešící parciální diferenciální rovnice nebo simulující molekulární struktury, což je v uvedeném grafu AMBER. Jde tedy o aplikace, které běží především na pracovních stanicích a serverech.
Jak má tedy NVLink pracovat? NVIDIA mluví sice o tom, že NVLink umožní oproti PCIe 12x rychlejší přenos dat mezi CPU a GPU, ovšem ve skutečnosti nejde o rozhraní, které má existující PCIe nahradit. Namísto toho vytvoří spojení mezi dvěma GPU, podobně jako SLI, přičemž dvě GPU v systému mohou být propojena čtyřmi linkami rozhraní NVLink s celkovou propustností 80 GB/s. Na jednu linku tu tedy je velmi slušná propustnost 20 GB/s, zatímco v případě PCI Express 3.0 to je pod 1 GB/s. Díky této velmi rychlé komunikaci mezi GPU se uvolní kapacita linek PCI Express, a právě to má mít za následek 12násobné zvýšení výkonu, respektive adekvátně nižší náročnost na komunikaci karet s procesorem.
NVIDIA již také oznámila, že IBM již začalo s integrací podpory rozhraní NVLink do svých budoucích systémů s procesory POWER a americké Ministerstvo energetiky oznámilo, že NVLink využije u svého budoucího hlavního superpočítače.
Zdroj:
