Nvidia: NVLink da arquitetura 'Pascal' para habilitar capacidade multi-GPU de 8 vias |

O desempenho de computação das unidades de processamento gráfico (GPUs) modernas é enorme, assim como as necessidades dos aplicativos modernos que usam esses chips para exibir belas imagens ou realizar cálculos científicos complexos. Hoje em dia é praticamente impossível instalar mais de quatro GPUs em uma caixa de computador e obter uma escala de desempenho adequada. Mas prepare-se, pois a Nvidia está trabalhando na tecnologia multi-GPU de oito vias.

A grande maioria dos computadores pessoais hoje tem apenas um processador gráfico, mas muitos PCs de jogos usados ​​para jogos integram duas placas gráficas para aumentar a taxa de quadros. Os entusiastas, que desejam ter um desempenho imbatível em jogos e benchmarks selecionados, optam por configurações multi-GPU de três ou quatro vias, mas são muito raras porque o dimensionamento além de duas GPUs não é muito alto. Profissionais, que precisam de GPUs de alto desempenho para simulações, aprendizado profundo e outros aplicativos, também se beneficiam de quatro processadores gráficos e podem usar ainda mais GPUs por caixa. Infelizmente, isso é praticamente impossível devido às limitações impostas pelas tecnologias PCI Express e SLI atuais. No entanto, a Nvidia espera que, com o surgimento das GPUs Pascal de codinome e do barramento NVLink, seja consideravelmente mais fácil construir máquinas multi-GPU.



Hoje mesmo o processador Intel Core i7-5960X topo de linha possui apenas 40 pistas PCI Express 3.0 (até 40GB/s de largura de banda), portanto, pode conectar até duas placas gráficas usando PCIe 3.0 x16 ou até quatro placas usando barramento PCIe 3.0 x8. Em ambos os casos, a largura de banda máxima disponível para comunicações GPU para GPU será limitada a 16 GB/s ou 8 GB/s (a largura de banda útil será de cerca de 12 GB/s e 6 GB/s) nos melhores cenários, pois as GPUs precisam se comunicar com a CPU também.

Em uma tentativa de melhorar consideravelmente a velocidade de comunicação entre GPUs, a Nvidia implementará suporte de barramento NVLink proprietário em suas GPUs Pascal de próxima geração. Cada conexão ponto a ponto NVLink suportará 20 GB/s de largura de banda em ambas as direções simultaneamente (16 GB/s de largura de banda efetiva em ambas as direções) e cada GPU Pascal de ponta suportará pelo menos quatro desses links. No caso de um sistema com NVLink, duas GPUs obteriam uma largura de banda de pico total de 80 GB/s (64 GB/s efetivo) por direção entre elas. Além disso, a largura de banda PCI Express seria preservada para comunicações CPU-GPU. No caso de um subsistema de quatro GPUs, os processadores gráficos obteriam até 40 GB/s de largura de banda para se comunicarem entre si.

De acordo com a Nvidia, o NVLink foi projetado para oferecer desempenho até duas vezes maior em muitos aplicativos simplesmente substituindo a interconexão PCIe para comunicação entre GPUs de mesmo nível. Deve-se notar que em um sistema habilitado para NVLink, as transações iniciadas por CPU, como controle e configuração, ainda são direcionadas por uma conexão PCIe, enquanto quaisquer transações iniciadas por GPU usam NVLink, o que permite preservar o modelo de programação PCIe.

A largura de banda adicional fornecida pelo NVLink pode permitir a construção de um computador pessoal com até oito GPUs. No entanto, para torná-lo útil em aplicações além da computação técnica, a Nvidia terá que encontrar uma maneira eficiente de usar oito placas gráficas para renderização. Como o dimensionamento de desempenho além de duas GPUs geralmente é baixo, é improvável que a tecnologia multi-GPU de oito vias chegue ao mercado. No entanto, se a Nvidia conseguir melhorar a eficiência das atuais tecnologias multi-GPU em geral, substituindo o SLI [interface de link escalável] pelo NVLink, isso poderá aumentar ainda mais a popularidade das placas gráficas da empresa entre os jogadores.

A melhoria de desempenho pode ser ainda mais significativa em sistemas que dependem completamente do NVLink em vez do PCI Express. A IBM planeja adicionar o NVLink para selecionar microprocessadores Power para supercomputadores e a tecnologia será extremamente útil para servidores de alto desempenho alimentados por aceleradores Nvidia Tesla.

Embora os videogames reais dificilmente consigam usar oito GPUs com eficiência, temos certeza de que os benchmarks 3DMark estabelecerão recordes em subsistemas gráficos com muitas GPUs extremas.