Пропускная способность памяти становится всё более важным фактором в современных GPU, именно по этой причине сегодня разрабатываются новые технологии 3D Memory или High Bandwidth Memory (HBM). В серверных системах наблюдается схожая проблема скорости передачи информации между GPU, а также другими компонентами системы. На GTC 2014 весной NVIDIA представила новую технологию NVLINK. Технология NVLINK в ближайшем будущем обеспечит высокую скорость соединений, то есть решит проблему "узких мест" в современных серверных системах.
Чтобы понять преимущества NVLINK, достаточно посмотреть на числа. Пропускная способность шины PCI Express составляет до 16 Гбайт/с. Между памятью и процессором скорость достигает 60 Гбайт/с, а современные GPU работают с памятью по 512-битной шине со скоростью более 300 Гбайт/с. В случае GPU уже объявлены некоторые технологии, которые смогут увеличить скорость работы с памятью. Но пока что производителям приходится мириться с техническими ограничениями, им приходится искать новые решения, чтобы в системах с высокой степенью параллелизации компоненты могли быстро взаимодействовать друг с другом.
На GTC 2014 была показана серверная версия NVLINK (ускоритель на GPU) с архитектурой Pascal. Интерфейс NVIDIA NVLINK опирается на прямое подключение точка-точка. Каждое соединение NVLINK состоит из восьми линий. В Pascal изначально будет использоваться четыре соединения NVLINK. По информации NVIDIA, число соединений может меняться в зависимости от целевого рынка. Соединения NVLINK можно гибко комбинировать друг с другом, чтобы соответствовать требованиям сценариев использования. Здесь можно привести примеры простого соединения GPU-CPU, но также целой сети соединений GPU-CPU и GPU-GPU. И здесь как раз появляется крупный игрок на серверном рынке – IBM. Серверное подразделение IBM, если верить NVIDIA, проявило большой интерес к новому интерфейсу, поэтому компании объявили о своем сотрудничестве.
В пятницу IBM представила систему Power S824L. В ней используются процессоры IBM Power 8 и видеокарты Tesla. IBM в качестве потенциальных сценариев использования рассматривает системы баз данных и расчет моделей SOAP3, NAMD, GROMACS, FFTW и Quantum Espresso. Однако у нынешнего поколения по-прежнему имеются ограничения, которые с 2016 года должен преодолеть интерфейс NVLINK. Он не только свяжет несколько GPU в серверной стойке, но и ускорит передачу данных между отдельными стойками, то есть общую производительность сервера. Здесь часто используются адаптеры Ethernet 40 Гбит/с, которые дают такую скорость в двух направлениях, но на практике два канала обычно ограничены меньшей скоростью. Причина кроется в том, что такие сетевые карты обычно используют только восемь линий PCI Express. Карты расширения с 16 линиями распространены мало, кроме того, в серверах нет соответствующих слотов, либо они уже заняты ускорителями на GPU.
Но NVIDIA и IBM пока не дают точных подробностей того, как будет выглядеть интерфейс NVLINK. На GTC 2015 можно ожидать новых подробностей, также можно будет понять, насколько интерфейс NVLINK будет интересен конечным пользователям.