NVlink là gì? Ưu điểm nổi bật và Ứng dụng của NVLink trong thực tế

NVlink là gì? Công nghệ mang hiệu suất gấp 5 lần so với PCIe Gen 5

Lâm Hải

Thứ Ba, 19/12/2023

Nội dung bài viết

NVLink là giao thức kết nối hệ thống cho phép nhiều GPU giao tiếp trực tiếp với nhau. Công nghệ này cung cấp băng thông truyền dữ liệu cao, độ trễ thấp và có tính linh hoạt hơn so với các giao diện kết nối hệ thống khác.Trong bài viết bên dưới, MemoryZone sẽ giúp bạn tìm hiểu về NVLink một cách chi tiết, bắt đầu thôi nào!

1. Đôi nét về NVlink

1.1. NVlink là gì?

NVLink là giao thức được phát triển bởi NVIDIA để kết nối các GPU (Graphics Processing Unit) và CPU (Central Processing Unit) với tốc độ cao. Giao thức này thường sử dụng nhiều cặp dây in trên bo mạch máy tính để tạo ra kết nối có băng thông lớn giữa các thiết bị.

Công nghệ NVLink cho phép các bộ xử lý gửi và nhận dữ liệu từ các bộ nhớ dùng chung một cách nhanh chóng và hiệu quả. Hiện tại, NVLink đã phát triển lên thế hệ thứ tư với tốc độ kết nối lên đến 900 gigabyte mỗi giây (GB/s). Đây được xem là mức tăng trưởng đáng kể so với các chuẩn kết nối khác như PCIe Gen 5 khi băng thông chỉ đạt gấp 7 lần.

Một trong những điểm mạnh của NVLink là hiệu suất năng lượng. Giao thức NVLink thường tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các chuẩn kết nối khác, chỉ khoảng 1.3 picojoules cho mỗi bit truyền. Điều này giúp cải thiện hiệu suất tối ưu mà không làm tăng mức nhu cầu năng lượng.

Tính năng này của NVLink làm cho chúng trở thành lựa chọn hấp dẫn trong các hệ thống máy chủ. Đặc biệt, NVLink được lựa chọn trong việc tối ưu hóa hiệu suất xử lý đồng thời cũng như truyền dữ liệu giữa GPU và CPU trong các ứng dụng đòi hỏi khối lượng tính toán lớn cùng băng thông cao.

NVLink là gì

NVLink là gì?

Mời bạn tham khảo các mẫu Card màn hình RTX 40 Series giảm đến 15%, chính hãng, bảo hành 1 đổi 1:

1.2. Cơ chế hoạt động của NVLink

NVLink của NVIDIA là công nghệ kết nối tiên tiến giữa các GPU, cho phép chúng giao tiếp trực tiếp thông qua kết nối tốc độ cao. Cơ chế hoạt động của NVLink bao gồm:

NVLink tạo ra kết nối trực tiếp giữa các GPU mà không cần thông qua giao diện tập trung như PCIe, cung cấp băng thông cao hơn và tối ưu hóa truyền dữ liệu giữa các GPU. Bên cạnh đó, công nghệ này còn cho phép GPU chia sẻ bộ nhớ trực tiếp, tối ưu hoá hiệu suất trong việc truyền dữ liệu và xử lý đa nhiệm.

NVLink Bridge là cầu nối vật lý giữa các GPU, đảm bảo khả năng kết nối chất lượng. Công nghệ NVLink sử dụng mạng Mesh - cấu trúc mạng nội bộ cho phép các node kết nối trực tiếp với nhau, giúp truyền dữ liệu trực tiếp mà không thông qua các node trung gian.

Các dòng GPU NVIDIA đều được hỗ trợ công nghệ NVLink, tuy nhiên sự hỗ trợ có thể là khác nhau theo từng dòng sản phẩm cụ thể. Các phiên bản GPU NVIDIA thế hệ mới như GeForce RTX 4090 và GPU RTX 6000 Ada Generation hiện không hỗ trợ NVLink, vì thế bạn cần xem xét điều này khi lựa chọn GPU cho các hệ thống yêu cầu tính toán song song và truyền dữ liệu lớn.

NVLink giúp tạo nên các kết nối trực tiếp giữa GPU

NVLink giúp tạo nên các kết nối trực tiếp giữa GPU

1.3. Sự liên quan giữa NVlink và liên kết Chip-to-Chip

Liên kết Chip-to-Chip (C2C) là công nghệ kết nối hệ thống cho phép hai chip giao tiếp trực tiếp với nhau. Liên kết C2C thường được sử dụng để kết nối các chip CPU và GPU trong cùng một gói, tạo thành một siêu chip.

NVIDIA NVLink-C2C là phiên bản của liên kết C2C và được phát triển bởi NVIDIA. NVLink-C2C sử dụng giao thức PCIe Gen 5.0 để truyền dữ liệu giữa hai chip với băng thông lên đến 160 GB/s. NVLink-C2C cũng sử dụng kiến trúc mạng dạng Mesh để kết nối các chip.

Các ứng dụng của NVLink-C2C bao gồm việc tạo ra các siêu chip CPU và GPU hiệu suất cao, tăng cường khả năng tính toán của các hệ thống điện toán đám mây cũng như hệ thống ô tô thông minh.

2. Những điểm nổi bật của công nghệ NVlink

Công nghệ NVLink sở hữu một số ưu điểm nổi bật phải kể đến như:

Băng thông lớn: NVLink cung cấp băng thông dữ liệu cao hơn so với PCIe, cho phép truyền tải dữ liệu nhanh chóng giữa các card đồ họa và thành phần khác. Từ đó giúp tối ưu hóa hiệu suất xử lý và tính toán.
Độ trễ thấp: NVLink giảm thiểu độ trễ trong việc truyền dữ liệu, cho phép các thành phần giao tiếp với nhau một cách nhanh chóng và hiệu quả. Điều này là đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu xử lý thời gian thực.
Cho khả năng tính toán song song tối ưu hoá: Khả năng kết nối song song giữa các card đồ họa qua NVLink giúp tối ưu hóa tính toán song song. NVLink chia tác vụ đồ họa và tính toán phức tạp thành các phần nhỏ, sau đó thực hiện đồng thời trên nhiều card để tăng cường hiệu suất.
Tích hợp bộ nhớ: NVLink cho phép các card đồ họa chia sẻ bộ nhớ với nhau một cách hiệu quả hơn, cải thiện hiệu suất xử lý và trải nghiệm người dùng thông qua việc truy cập dữ liệu từ nhiều nguồn một cách nhanh chóng, liên tục.
Tiết kiệm năng lượng: NVLink được thiết kế với hiệu suất năng lượng cao, cho mức tiêu thụ năng lượng ít hơn hơn so với PCIe khi truyền dữ liệu cũng như giúp tăng cường hiệu suất toàn diện của hệ thống mà không tốn nhiều năng lượng.

NVLink cung cấp băng thông lớn với độ trễ thấp và tiết kiệm năng lượng

NVLink cung cấp băng thông lớn với độ trễ thấp và tiết kiệm năng lượng

Tham khảo thêm các mẫu card màn hình MSI đầy đủ phân khúc, chính hãng:

3. Ứng dụng của NVlink trong thực tế

3.1. Deep Learning và trí tuệ nhân tạo (AI)

Khả năng kết nối song song giữa các card đồ họa qua NVLink giúp tăng cường hiệu suất xử lý mạng neural lớn, tăng khả năng học và dự đoán trong deep learning và trí tuệ nhân tạo.

3.2. Xử lý đồ họa và thiết kế 3D

Trong lĩnh vực đồ họa và thiết kế 3D, NVLink cung cấp khả năng xử lý đồ họa mạnh mẽ, giúp tạo ra các mô hình 3D phức tạp chất lượng cao từ hoạt hình 3D đến thiết kế sản phẩm.

3.3. Khoa học máy tính và tính toán

NVLink hỗ trợ các ứng dụng trong môi trường khoa học máy tính và tính toán khoa học, giúp tăng cường hiệu suất tính toán cho việc mô phỏng, phân tích dữ liệu lớn cũng như nghiên cứu khoa học.

3.4. Ứng dụng trong giải trí

NVLink được sử dụng trong hệ thống trò chơi điện tử để tạo ra đồ họa 3D sống động và chân thực. Giờ đây, các nhà phát triển trò chơi điện tử có thể ứng dụng NVLink để tạo nên trò chơi với đồ họa phức tạp hơn, chẳng hạn như thế giới mở rộng lớn, nhân vật 3D chi tiết và hiệu ứng hình ảnh thực tế.

Cùng với đó, NVLink còn được dùng trong hệ thống đồ họa thực tế ảo và thực tế tăng cường để tạo ra các trải nghiệm nhập vai, sống động.

NVLink được ứng dụng trong các lĩnh vực giải trí

NVLink được ứng dụng trong các lĩnh vực giải trí

4. Tổng kết

Nhìn chung, NVLink là công nghệ quan trọng giúp tăng tốc các ứng dụng sử dụng nhiều GPU. Và trong tương lai, NVLink có thể tiếp tục phát triển, phổ biến hơn nữa và mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng điện toán đám mây hay trí tuệ nhân tạo.

Hy vọng rằng những chia sẻ trên của MemoryZone sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về công nghệ NVLink cũng như cách ứng dụng chúng trong nhiều lĩnh vực. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết và đừng quên cập nhật hơn nữa các kiến thức công nghệ hữu ích tại website MemoryZone nhé!