NVLink: Nvidia promete tecnologia que aumentará o desempenho de PCs

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NVIDIA NVLink é a nova interconexão de alta velocidade que estará disponível nas futuras GPUs Nvidia baseada na arquitetura gráfica Pascal e bem como suas superiores. Essa interconexão permite que GPU e CPU compartilhem dados de cinco a doze vezes mais rápidos do que é apresentado atualmente.

Através desse processo, podemos dizer que os gargalos serão eliminados em aplicações Big Data e ajudará a preparar todo um caminho para uma nova geração de supercomputadores exa-escala de 50 a 100 vezes mais rápido do que os sistemas mais poderosos da atualidade.

A nova interconexão NVLink foi desenvolvida em conjunto com a IBM, que irá incorporar em futuras versões de suas CPU POWER, porque suas características tornam mais fácil para os desenvolvedores a modificar os aplicativos para análise de dados e oferece alto desempenho para tirar proveito de sistemas híbridos (acelerado por CPU+GPU).

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A atuais GPUs estão ligadas à CPU com base em x86, usando a interface PCI Express (PCIe), o que limita a capacidade da GPU para acessar o sistema de memória da CPU (DRAM), que é de quatro a cinco vezes mais lento que o sistema de memória da GPU (VRAM).

A interface PCIe representa um gargalo ainda maior entre a GPU e as CPU IBM POWER, que tem uma largura de banda maior do que as CPUs x86. Como a tecnologia NVLink coincidirá com a largura de banda típica de uma CPU, permitirá que a GPU acesse a memória da CPU com toda a sua largura de banda.

Esta interconexão de alta largura de banda melhorará de forma drástica o desempenho de aplicações aceleradas por GPU. Devido às diferenças do sistema de memória (a GPU tem memória rápida, porém menor e a CPU têm memória maior, em contra partida, mais lenta), as aplicações de computação acelerada normalmente movem dados da rede ou armazenamento do HD, para a memória da CPU, para jogos, copiar os dados na memória da GPU antes que este possa processá-los.

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Com a interface NVLink, os dados se movem entre a memória da CPU e memória da GPU em velocidades muito mais altas, o que torna as aplicações aceleradas por GPU se executem muito mais rápidas.

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O movimento de dados mais rápidos, em conjunto com outro recurso conhecido como Unified Memory, simplificará a programação da GPU. Unified Memory permite ao programador tratar a memória da CPU (DRAM) e GPU (VRAM) como um único bloco de memória, sem se preocupar se os dados residem na memória da CPU ou da GPU.

Embora as futuras GPUs da NVIDIA seguirão com suporte a interface PCIe, a NVLink será usada para conectar a GPU a CPU compatível com NVLink, bem como proporcionar uma conexão de alta largura de banda diretamente entre múltiplas GPUs. Apesar de sua alta largura de banda, NVLink fornece um uso mais eficiente de energia/bit transferido (em comparação com a PCIe) .

NVLink permitirá que os sistemas totalmente integrados, tenham uma rota para supercomputadores escaláveis ​​a nível em exa-escala com grande eficiência energética e um poder de computação de 1.000 petaflops (1x1018 operações de ponto flutuante por segundo), ou de 50 a 100 vezes mais rápido do que os mais rápidos sistemas atuais.

A tecnologia NVLink exigirá um novo slot de interconexão física e eletricamente compatível com PCIe, então as placas de vídeo Nvidia com acesso NVLink, não poderão ser usadas ​​em slots PCIe tradicionais, mas sim em equipamentos com os novos slots NVLink.

Por este seguimento, podemos deduzir que a tecnologia NVLink estará presente somente na linha de placas de vídeo profissionais para aplicações aceleradas por GPU Tesla da Nvidia, produtos de qualidade para servidores/super-computadores que podem tirar proveito imediato de todos os benefícios descritos sobre a NVLink.

As placas de vídeo equipados com GPUs GeForce e Quadro baseadas na arquitetura gráfica Pascal, continuarão usando a interface tradicional PCI Express 3.0 (embora, provavelmente, as dual-GPU ou superiores, possam contar com a conexão NVLink interna entre as duas GPUs ou mais GPUs).

Via chw, devblogs