Nvidia NVLink soll Datentransfer zwischen GPUs und CPUs deutlich beschleunigen

Nvidia hat eine neue Technologie namens "NVLink" vorgestellt, die den Datentransfer zwischen dem Prozessor und der Grafikkarte oder zwischen mehreren 3D-Beschleunigern deutlich beschleunigen soll. Dadurch will das Unternehmen die PCI-Express-Schnittstelle als Flaschenhals umgehen und den Weg für wesentlich schnellere Supercomputer öffnen. "Unified Memory Feature" soll dem Programmierer ermöglichen, den Hauptspeicher und den Grafikspeicher als eine Einheit ansprechen zu können.


Quelle: Videocardz

Mit NVLink sollen zukünftige GPUs und CPUs fünf bis zwölf Mal schneller Daten austauschen können, als es derzeit mit der PCI-Express-Schnittstelle möglich ist. Grafikchips erhalten demnach schneller Daten aus dem Hauptspeicher, um damit weiter zu arbeiten. Multi-GPU-Setups profitieren ebenso von der gestiegenen Bandbreite. Einzug erhalten soll NVLink in die Pascal-Architektur, also den Nachfolger von Maxwell. Auch die Energieeffizienz soll durch NVLink steigen.

Bei der Entwicklung hat Nvidia mit IBM zusammengearbeitet. Eine Kombination aus Tesla-Grafiklösung und IBM-Power-CPU soll die Vorteile in puncto GPU-Beschleunigung in diversen Applikationen wie High-Performance-Computing, Datenanalyse oder Machine-Learning ausspielen können. Die PCI-Express-Schnittstelle limitiert den Zugriff des Grafikprozessors auf den Systemspeicher und ist vier bis fünf Mal langsamer als typische Systemspeicher, was sich besonders bei den IBM-Power-Prozessoren als Flaschenhals erwies, da diese eine höhere Speicherbandbreite als x86-Chips bereitstellen. NVLink soll dagegen ähnliche Speicherbandbreiten wie typische Speicher-Interfaces bereitstellen und diesen Flaschenhals aus dem Weg schaffen. Profitieren sollen davon vor allem Anwendungen, die von hardwarebasierter GPU-Beschleunigung Gebrauch machen.

"Unified Memory" ist ein Feature, welches dem Programmierer erlaubt, GPU- und Systemspeicher als eine Einheit anzusprechen. Somit kann mit den Daten im Speicher operiert werden, ohne sich Gedanken machen zu müssen, welche Komponente darauf zugreifen kann.

Kommende GPU-Generationen sollen weiterhin mit dem PCI-Express-Anschluss ausgestattet sein. NVLink greift bei kompatiblen CPUs gepaart mit Nvidia 3D-Beschleunigern oder beim Einsatz mehrerer Grafikkarten.

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