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

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.