Multi-GPU più efficiente con le soluzioni Pascal grazie a NVLink

Multi-GPU più efficiente con le soluzioni Pascal grazie a NVLink

La tecnologia di comunicazione NVLink permetterà di meglio collegare tra di loro le GPU NVIDIA di prossima generazione, aprendo spazio a sistemi con più schede video sempre più complessi ed efficienti

di Paolo Corsini pubblicata il , alle 09:41 nel canale Schede Video
NVIDIAGeForce
 

Una delle novità attese dalla prossima generazione di GPU che NVIDIA immetterà sul mercato a partire dal 2016, indicata con il nome di Pascal, potrebbe cambiare in misura radicale l'approccio alle configurazioni multi GPU sino ad oggi utilizzato.

Cuore di tutto la tecnologia NVLink, un bus di comunicazione diretto tra processore di sistema e scheda video che bypassa l'utilizzo del bus PCI Express per le comunicazioni tra due o più schede video presenti nel sistema. Questa tecnologia mette a disposizione un totale massimo teorico di 80 GB/s di bandwidth per il trasferimento dei dati, con un dato effettivo che scende a 64 GB/s, prendendo quale riferimento un sistema con due GPU che operino connessioni in entrambi i versi contemporaneamente. Per collegamenti PCI Express Gen 3.0 troviamo 16 GB/s teorici e 12 GB/s effettivi, dati che confermano il balzo in avanti ottenibile con NVLink.

L'approccio prevede che il bus NVLink venga utilizzato per tutte le comunicazioni che si vengono a creare tra le GPU; per le comunicazioni da GPU a CPU e viceversa viene utilizzato ancora il bus PCI Express, così da mantenere lo stesso modello di programmazione attualmente adottato.

Dati di bandwidth così elevati nelle comunicazioni tra schede rispetto a quanto al momento attuale messo a disposizione da collegamenti PCI Express Gen 3.0 offre spazi per sviluppi futuri molto interessanti nelle configurazioni multi GPU. Al momento attuale la tecnologia SLI di NVIDIA è utilizzata in sistemi da 2 sino a 4 GPU in parallelo, ma l'applicazione pratica è molto spesso quella a due schede vista la ridotta scalabilità delle prestazioni ottenuta passando a 3 oppure 4 GPU pur a fronte di un costo incrementale non di certo contenuto.

L'adozione di NVLink apre spazi ad una più efficiente gestione di configurazioni multi GPU oltre 2 schede video in parallelo, spingendosi sino a sistemi che integrino al proprio interno sino a 8 GPU in parallelo. Con l'attuale bandwidth di comunicazione offerta da NVLink, e con altre innovazioni specifiche implementate nelle architetture Pascal, si ipotizza quindi una più efficiente scalabilità delle configurazioni multi GPU. In ambito graphics questo apre spazio all'utilizzo di risoluzioni video sempre più elevate senza limiti in termini di impostazioni qualitative e di numero di frames al secondo generati.

Ma è nell'ambito professionale, quindi restando nella famiglia di prodotti NVIDIA con riferimento alle soluzioni della famiglia Tesla, che NVLink appare essere ancora più interessante nel complesso. Si tratta infatti di sistemi nei quali la presenza di una GPU in più dedicata all'elaborazione non grafica può venir meglio sfruttata da subito, e dove una più efficiente comunicazione tra le GPU presenti nel sistema permette di ottenere superiori livelli di scalabilità complessiva.

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20 Commenti
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demon7719 Marzo 2015, 10:22 #1
Scusate.. mi spiegate per bene come funziona a livello pratico?

Cioè.. le schede video sono connesse alla mobo coi connettori PCI espress.. e lo stadard di comunicazione è quello fissato dallo standard pci express.. ma che (se ben ricordo) è implementato direttamente via hardware.. non è che è un driver che posso prendere e cambiare.. (O NO??)

Questo NVLINK in sostanza cosa sarebbe? Una soluzione software da installare che altera il funzionamento delle porte pci express?
roccia123419 Marzo 2015, 10:31 #2
Da quel che ho capito io è un collegamento hardware alternativo al pci express .

Quindi servono mobo, controller e schede video dedicate nvlink.

Correggetemi se sbaglio.
Dominioincontrastato19 Marzo 2015, 10:38 #3
L'approccio prevede che il bus NVLink venga utilizzato per tutte le comunicazioni che si vengono a creare tra le GPU; per le comunicazioni da GPU a CPU e viceversa viene utilizzato ancora il bus PCI Express, così da mantenere lo stesso modello di programmazione attualmente adottato.

Leggete bene con nvlink colleghi tra di loro solo le GPU, tra CPU e GPU persiste il bus PCI Express
!fazz19 Marzo 2015, 10:46 #4
Originariamente inviato da: roccia1234
Da quel che ho capito io è un collegamento hardware alternativo al pci express .

Quindi servono mobo, controller e schede video dedicate nvlink.

Correggetemi se sbaglio.


non penso

a mio avviso questa tecnologia verra utilizzata in due modi

sulle schede con 2 gpu integrate verrà utilizzato al posto del bridge pci express presente tra le due gpu

in una configurazione sli standard verrà utiliizzato nel bus di collegamento superiore

cpu e schede madri rimarranno standard
roccia123419 Marzo 2015, 10:51 #5
Originariamente inviato da: Dominioincontrastato
L'approccio prevede che il bus NVLink venga utilizzato per tutte le comunicazioni che si vengono a creare tra le GPU; per le comunicazioni da GPU a CPU e viceversa viene utilizzato ancora il bus PCI Express, così da mantenere lo stesso modello di programmazione attualmente adottato.

Leggete bene con nvlink colleghi tra di loro solo le GPU, tra CPU e GPU persiste il bus PCI Express


Originariamente inviato da: !fazz
non penso

a mio avviso questa tecnologia verra utilizzata in due modi

sulle schede con 2 gpu integrate verrà utilizzato al posto del bridge pci express presente tra le due gpu

in una configurazione sli standard verrà utiliizzato nel bus di collegamento superiore

cpu e schede madri rimarranno standard


Ahh, così ha più senso
In pratica uno SLI 2.0 ...
Mparlav19 Marzo 2015, 10:57 #6
L'NVLink viene utilizzato nel collegamento tra gpu, immagino tramite un bridge, nella sua implementazione consumer.
Questo non comporterebbe alcuna modifica degli standard esistenti di Mb e cpu.

Forse il riferimento al collegamento tra cpu e gpu, potrebbe essere utilizzato nelle implementazioni server/enterprise.
D'altronde viene citato nel progetto exascale del "Summit" dell'Oak Ridge National Laboratory.

In questa immagine:
Link ad immagine (click per visualizzarla)

Non c'è un collegamento diretto tra gpu e cpu tramite nvlink, ma alla fine, si passa dal pci-e 3.0 16x
Dominioincontrastato19 Marzo 2015, 11:06 #7
Originariamente inviato da: roccia1234
Ahh, così ha più senso
In pratica uno SLI 2.0 ...


Molto più senso, se si applicasse Nvlink tra cpu e gpu, bisognerebbe riprogettare schede madri e processori e per Intel sarebbe molto peggio visto che ha il controller pci-ex integrato nel die. Non solo ci vorrebbe una scheda madre solo per Nvidia ma anche un processore Intel specifico per Nvlink. Cosa che non ha alcun senso, a tal proposito ci sono varie rewiew che mostrano la variazione (nei giochi) del framerate in base alla bandwidth. Si ha qualche frame al secondo di perdita tra pci-ex 3.0 a 16x e pci-ex 1.0 a 8x, quindi nvlink non servirebbe nemmeno sui giochi. Tutte le varie nuove specifiche di pci-ex e nvlink servono sopratutto nel GPGPU, calcolo scientifico, ecc......
demon7719 Marzo 2015, 11:54 #8
Originariamente inviato da: Mparlav
L'NVLink viene utilizzato nel collegamento tra gpu, immagino tramite un bridge, nella sua implementazione consumer.
Questo non comporterebbe alcuna modifica degli standard esistenti di Mb e cpu.

Forse il riferimento al collegamento tra cpu e gpu, potrebbe essere utilizzato nelle implementazioni server/enterprise.
D'altronde viene citato nel progetto exascale del "Summit" dell'Oak Ridge National Laboratory.

In questa immagine:
Link ad immagine (click per visualizzarla)

Non c'è un collegamento diretto tra gpu e cpu tramite nvlink, ma alla fine, si passa dal pci-e 3.0 16x


Ah ecco.
Quindi nei normali pc questo nvlink è di fatto uno speciale ponticello di connessione direttamente tra GPU che va a rimpiazzare il vecchio ponticello SLI.
Come detto da roccia è in pratica un nuovo SLI.

Beh così ha senso.. perchè se si parlava di hardware apposito su mobo proprio non aveva futuro..
PaulGuru19 Marzo 2015, 12:05 #9
In pratica cambierà il bridge.
Ottimo Nvidia .......... sulla carta, poi sul pratico è da vedere
TigerTank19 Marzo 2015, 12:11 #10
Originariamente inviato da: PaulGuru
In pratica cambierà il bridge.
Ottimo Nvidia .......... sulla carta, poi sul pratico è da vedere


Esatto, è la stessa cosa che ho pensato anch'io.
Vedremo a livello pratico come andranno le cose perchè basta che un gioco abbia un supporto multigpu squallido o inesistente(a partire dai numerosi porting) per vanificare il tutto

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