NVLink 2.0与NVSwitch：下一代GPU互联的革新

NVLink是NVIDIA推出的一种高级GPU互联技术，旨在解决早期GPU架构中PCIe带宽限制的问题，尤其是在大规模深度学习和人工智能计算场景下。NVLink的设计初衷是为了提升GPU之间的直接通信效率，从而充分利用GPU的计算性能。 NVLink 1.0是NVLink技术的第一代版本，它允许GPU之间进行高速双向通信，每条链接提供40GB/s的带宽，P100 GPU集成了4条这样的链接，总带宽达到160GB/s。这一设计不仅局限于GPU间的连接，IBM还将其引入Power8+处理器，使得P100能够通过NVLink直接与CPU交互，形成全连接的网格结构，显著提高了整体系统的性能。 随着NVLink技术的发展，NVLink 2.0在GTC2018发布的DGX-2中得到了应用。相较于1.0版本，NVLink 2.0将数据传输速率提升至25GB/s，双信道可达到50GB/s，总共支持6路NVLink，使得V100 GPU的带宽翻倍，达到300GB/s。在DGX-2中，一块新的ASIC——NVSwitch被引入，这是一个独立的NVLink芯片，提供高达18路的NVLink接口，每路支持双信道，这意味着NVSwitch的总带宽可达900GB/s，这是对GPU间通信能力的重大突破。 NVSwitch的设计至关重要，它不仅提高了GPU之间的带宽，还支持NVLink 2.0标准，这使得GPU之间的数据交换更加高效，有助于释放新一代GPU如A100的强大性能。A100 GPU的推出带来了五大技术性突破，其中之一便是采用的第三代NVLink，这将进一步提升整个系统的并行处理能力和数据传输效率。 NVLink技术通过不断迭代升级，解决了GPU与CPU、GPU与GPU之间的带宽瓶颈问题，对于推动AI计算、深度学习等高性能计算应用的发展起到了关键作用。NVSwitch作为核心组件，其性能的提升直接决定了系统的整体性能上限。随着技术的进步，我们可以期待未来的NVLink将带来更强大的连接能力，为高性能计算提供更为稳固的基础。