Tout ce que vous devez savoir sur les cartes compatibles Nvidia NVLink : du RTX 3090 aux graphiques GeForce RTX 30 Series

Le NVLink de Nvidia constitue une avancée significative dans le traitement graphique haute performance. Il a été conçu pour augmenter la vitesse à laquelle les données sont transférées entre les GPU et permet aux utilisateurs de libérer la puissance de leurs systèmes lors de l'exécution d'applications gourmandes en ressources telles que des jeux, des formations en IA ou des simulations scientifiques. Dans cet article, nous donnerons un aperçu des différents types de cartes compatibles NVLink disponibles aujourd'hui – en commençant par l'énorme RTX 3090 en passant par diverses sélections de la série GeForce RTX 30 – et aborderons ce qui rend chacune d'elles unique. En examinant ces processeurs graphiques de manière approfondie (y compris les fiches techniques), les chiffres de performances devraient être plus transparents sur ce qu'ils peuvent faire ensemble et pas seulement parfois seuls, car il existe également certaines fonctionnalités de compatibilité qui ont peut-être été négligées par de nombreuses personnes jusqu'à ce que maintenant! Donc, si vous souhaitez améliorer votre expérience informatique, lisez ce guide jusqu'à la fin. Ce guide est destiné aux passionnés et aux professionnels qui souhaitent en savoir plus sur la manière de tirer le meilleur parti des dernières avancées technologiques de Nvidia, telles que NVlink.

Qu'est-ce que Nvidia NVLink et comment ça marche ?

Comprendre le pont Nvidia NVLink

Le NVidia NVLink Bridge est un élément matériel qui relie physiquement plusieurs GPU, par exemple le Nvidia GeForce RTX 3090, afin qu'ils puissent communiquer directement via NVLink. Par rapport aux connexions PCIe traditionnelles, cette connexion point à point dispose d'une bande passante bien plus importante, réduisant ainsi la latence et augmentant le débit global des données. Pour que NVLink fonctionne, il faut disposer de ce pont car il permet un partage transparent d'informations entre deux ou plusieurs unités de traitement graphique (GPU), y compris, mais sans s'y limiter, la Nvidia GeForce RTX 3090 utilisée dans les tâches informatiques hautes performances. En utilisant le pont NVIDIA VR SLI, les utilisateurs peuvent obtenir de meilleures performances ainsi qu'une meilleure efficacité dans les applications exigeant d'énormes quantités de capacités de traitement parallèle comme les jeux, les recherches sur l'intelligence artificielle (IA) ; simulations complexes entre autres.

Le rôle de NVLink dans l'accélération GPU

NVLink améliore considérablement l'accélération GPU grâce à la communication multi-GPU. Ceci est vital pour les tâches nécessitant d’énormes transferts de données comme l’apprentissage profond, le rendu ou les simulations informatiques. Par rapport au PCIe, NVLink offre plus de bande passante et moins de latence, ce qui signifie un transfert d'informations plus rapide et plus fluide entre les GPU. Grâce à cette amélioration de la capacité à exécuter des opérations simultanément sur différents appareils, le temps de calcul est réduit, ce qui conduit à de meilleures performances au niveau du système grâce à l'élimination des goulots d'étranglement de communication inter-GPU qui ralentissent la vitesse de traitement entre les cartes graphiques.

Pont physique entre les cartes

Concernant la connexion physique entre les cartes, Nvidia NVLink Bridge constitue un matériel incontournable qui rejoint de nombreux GPU, permettant ainsi une communication directe via NVLink. Ce pont établit des connexions avec une bande passante ultra-élevée beaucoup plus rapidement que les interfaces PCIe traditionnelles. Selon les principales ressources, ce pont peut doubler ou quadrupler la bande passante disponible entre les GPU liés, réduisant ainsi considérablement la latence. Des modèles de GPU distincts comme Nvidia GeForce RTX 3090 et RTX A5000 ont différentes conceptions de pont visant à améliorer la connectivité et les taux de transfert de données. Un tel chemin de communication direct est très important pour des tâches telles que les calculs d'IA lourds, les charges de travail d'apprentissage en profondeur ou le rendu 3D de haute qualité où la vitesse et l'efficacité de la communication inter-GPU sont des facteurs cruciaux.

Quels GPU Nvidia prennent en charge NVLink ?

Série Nvidia GeForce RTX

À partir du RTX 2070 Super, la série Nvidia GeForce RTX prend en charge NVLink. Les modèles haut de gamme incluent les RTX 2080, RTX 2080 Super et RTX 2080 Ti. Des modèles comme le RTX 3090 sont également compatibles NVLink dans la série RTX 30. Ces GPU augmentent considérablement les performances des applications nécessitant un traitement parallèle élevé grâce au transfert de données inter-GPU efficace activé par NVLink. Les joueurs, les chercheurs et les professionnels peuvent utiliser cette technologie pour le lancer de rayons en temps réel, entre autres tâches nécessitant une puissance de calcul améliorée, comme l'apprentissage en profondeur ou les simulations complexes.

Compatibilité série Quadro et NVLink

Différents modèles hautes performances conçus pour les charges de travail professionnelles prennent en charge NVLink dans la série Nvidia Quadro. Les Quadro RTX 6000 et RTX 8000 en sont des exemples ; ils peuvent prendre en charge les tâches de rendu IA, VR et 3D car ils sont compatibles NVLink. Jusqu'à 100 Go/s de bande passante bidirectionnelle sont pris en charge par ces GPU, ce qui permet un transfert de données rapide avec une latence réduite, ce qui en fait la meilleure solution pour la recherche scientifique, les médias et l'industrie du divertissement, ainsi que pour la visualisation architecturale où de puissants multi- Les configurations GPU apportent d’énormes avantages en termes de performances.

Comment connecter plusieurs GPU à l'aide de NVLink ?

Utilisation du pont Nvidia NVLink

Un pont NVLink Nvidia correspondant à vos modèles de GPU, tels que le Nvidia GeForce RTX 3090 ou le RTX A5000, est nécessaire pour connecter plusieurs GPU via NVLink. Tout d'abord, éteignez votre ordinateur et retirez le panneau latéral pour accéder aux emplacements GPU où vous installerez une carte vidéo Nvidia GeForce RTX 3090 ou RTX A5000. Chaque GPU doit être solidement placé dans un emplacement PCIe de la carte mère. Ensuite, fixez un pont NVLink sur le dessus des GPU où se trouvent leurs connecteurs NVLink. Assurez-vous qu'il est fermement fixé afin que le transfert de données optimal puisse se produire rapidement. Une fois ce processus effectué physiquement, fermez votre boîtier en le remettant sur son panneau latéral avant de redémarrer. À ce stade, le système devrait détecter correctement tous les GPU ; avec les bons pilotes et logiciels, nVidia peut être configuré, permettant la communication entre différents GPU grâce à des niveaux de performances accrus.

Configuration de configurations multi-GPU

Pour configurer des configurations multi-GPU, assurez-vous que votre système répond aux exigences matérielles et logicielles NVLink. Installez les cartes graphiques dans les emplacements PCIe et fixez-les correctement. Ensuite, connectez le pont NVLink aux connecteurs NVLink des GPU, allumez votre PC et téléchargez les pilotes requis depuis le site Web officiel de Nvidia.

Après cela, ouvrez le panneau de configuration Nvidia et accédez à l'onglet « Configurer SLI, Surround, PhysX ». Activez SLI en suivant les instructions à l'écran tout en vous assurant que la configuration de votre carte vidéo prend en charge NVLink. Vérifiez si les GPU sont correctement liés entre eux et si NVLink est actif. De cette façon, vous pourrez utiliser toute la puissance disponible de plusieurs processeurs graphiques, par exemple pour le rendu, les simulations ou les calculs d'apprentissage en profondeur. Les mises à jour du micrologiciel doivent être effectuées régulièrement pour optimiser les performances de manière cohérente grâce à l'amélioration des pilotes.

Exigences relatives à la carte mère et au connecteur

Pour une configuration multi-GPU utilisant NVLink, la carte mère doit disposer de plusieurs emplacements PCIe x16 pour vos cartes graphiques. Ceux-ci doivent être PCIe 3.0 ou supérieur pour permettre des transferts de données plus rapides avec NVLink 2.0. De plus, le chipset de la carte mère doit prendre en charge NVLink, que l'on trouve généralement dans les cartes mères de jeux ou de stations de travail conçues pour un usage professionnel. Assurez-vous que votre bloc d'alimentation (PSU) dispose de suffisamment de puissance et de connecteurs d'alimentation (généralement à 6 et 8 broches) pour plusieurs GPU. De plus, il doit y avoir suffisamment d'espace entre les emplacements PCI Express pour qu'ils ne surchauffent pas et qu'une bonne circulation d'air soit maintenue autour d'eux. Il est conseillé de mettre à jour régulièrement le BIOS pour améliorer la compatibilité et la stabilité des performances.

Quels types de ponts NVLink sont disponibles ?

Caractéristiques du pont Nvidia NVLink

Le pont Nvidia NVLink permet à plusieurs GPU de fonctionner de manière transparente, améliorant considérablement les performances. Certaines fonctionnalités clés sont :

1. Bande passante élevée : chaque liaison NVLink fournit jusqu'à 25 Go/s de taux de transfert de données, ce qui facilite une communication rapide entre les unités de traitement graphique.
2. Faible latence : le pont réduit la latence par rapport aux communications PCIe traditionnelles, garantissant ainsi un échange d'informations plus rapide et une meilleure synchronisation requise par la prise en charge de NVLink.
3. Évolutivité flexible : selon le modèle de pont utilisé pour NVLink, différentes configurations peuvent être prises en charge, permettant la liaison de deux ou plusieurs GPU ensemble.
4. Compatibilité : NVLink a été conçu pour être compatible avec différents GPU Nvidia, notamment ceux des familles professionnelles Quadro et GeForce.
5. Utilisation efficace : les charges de travail FP32 (simple précision) et FP64 (double précision) génèrent des gains substantiels, ce qui les rend adaptées aux tâches de calcul élevées.
6. Performances accrues : NVLink est une technologie incontournable pour les charges de travail multi-GPU où les ressources, telles que les simulations de formation IA ou les jeux haut de gamme, doivent être mises en commun efficacement car elles les améliorent considérablement.

Ces qualités font que tout constructeur de systèmes ne souhaite rien de moins qu'un Nvidia NV Link Bridge s'il souhaite que ses nombreuses cartes graphiques fonctionnent au maximum de leur potentiel.

Différences entre les ponts à 2, 3 et 4 emplacements

D'après mes conclusions provenant des principales sources de Google, les principales différences entre les ponts NVLink à 4, 3 et 2 emplacements résident dans leurs dimensions physiques et le nombre de processeurs graphiques qui peuvent y être connectés. Un pont à 2 emplacements relie deux GPU étroitement placés ensemble dans la carte mère, plus précisément à deux emplacements l'un de l'autre. C'est idéal pour les constructions de petite taille avec un espace limité mais nécessitant un transfert de données à grande vitesse entre les cartes graphiques.

Un pont NVLink à trois emplacements convient aux configurations avec un espace de trois emplacements séparant chaque GPU. Une telle conception permet plus de liberté en termes d'emplacement de vos GPU et améliore les solutions de circulation d'air et de refroidissement, qui sont particulièrement nécessaires lorsqu'il s'agit de systèmes hautes performances produisant de la chaleur.

D'un autre côté, un NV Link Bridge à quatre emplacements fonctionne mieux lorsque les unités de traitement graphique sont positionnées les plus éloignées les unes des autres, c'est-à-dire à quatre emplacements l'un de l'autre ; cela fournit l’espacement inter-GPU maximal possible. Cela se voit généralement dans les configurations plus grandes, telles que les postes de travail professionnels ou les centres de données, qui donnent la priorité aux options de refroidissement optimales ainsi qu'aux opportunités d'extension, en particulier lors de l'utilisation de plusieurs cartes GeForce.

Ces différentes configurations d'emplacements permettent de sélectionner un pont approprié en fonction de son architecture système spécifique et de ses besoins de refroidissement.

Choisir le bon pont pour les séries RTX 3090 et 30

Choisir le bon pont NVLink pour le RTX 3090 et les autres GPU de la série 30 implique d'examiner l'espacement des emplacements de la carte mère et les capacités de refroidissement du système. Les meilleurs résultats sur Google nous indiquent qu'il y a plusieurs choses à prendre en compte :

1. Espacement des emplacements : Le RTX 3090 nécessite beaucoup d'espace en raison de ses dissipateurs thermiques et de ses solutions de refroidissement plus grands, qui sont nécessaires au bon fonctionnement de NVLink 2.0. Selon que vous disposez de deux, trois ou quatre emplacements entre vos GPU, vous aurez besoin d'un pont NVLink qui correspond à cet espacement afin que vos GPU s'adaptent correctement et fonctionnent de manière optimale.
2. Refroidissement : Un bon refroidissement est vital pour les cartes graphiques hautes performances comme la RTX 3090. Un pont à 3 ou 4 emplacements peut contribuer à la circulation de l'air et à l'efficacité du refroidissement en réduisant la congestion afin que davantage d'air puisse circuler autour d'elles et mieux dissiper la chaleur.
3. Architecture système : votre pont NVLink doit également bien fonctionner avec votre architecture système particulière. Par exemple, lorsque l'espace est limité (par exemple, dans le cas de constructions à petit facteur de forme), un pont à 2 emplacements pourrait être préférable. En revanche, les configurations plus grandes comme les postes de travail professionnels qui nécessitent de nombreuses options de refroidissement et une configurabilité améliorée bénéficieraient de l'utilisation d'un modèle à 4 emplacements.

Pour garantir une compatibilité maximale avec la conception architecturale et les exigences de refroidissement de votre système, reportez-vous au manuel de la carte mère ou aux spécifications du fournisseur lors de la sélection de l'optimisation de la configuration du GPU qui est la plus nécessaire, y compris l'alignement sur ces facteurs.

Avantages de l'utilisation de NVLink dans le calcul haute performance

Bande passante et transfert de données à haut débit

L'innovation NVLink permet un échange de données plus rapide et une faible latence dans les environnements de calcul haute performance (HPC). NVLink offre des taux de transfert de données plus rapides que les interconnexions PCIe traditionnelles, offrant ainsi un moyen plus efficace pour les GPU de communiquer entre eux. Cette plus grande bande passante est essentielle lorsqu'il s'agit d'applications nécessitant un traitement parallèle massif comme les simulations scientifiques, l'apprentissage profond ou l'analyse de données complexes. En permettant un partage plus rapide des informations entre les appareils, cette technologie réduit également le temps de calcul, améliorant ainsi les performances globales du système. Grâce à cette seule fonctionnalité, l'utilisation de NVLinks dans les configurations HPC peut accélérer considérablement les temps de résolution des tâches de calcul intensives.

Avantages par rapport au SLI traditionnel

Par rapport au SLI, NVLink présente de nombreux avantages. Sa bande passante est meilleure que celle du SLI, ce qui le rend plus efficace pour le transfert de données entre les GPU et minimise les goulots d'étranglement. Cette fonctionnalité est pratique pour les tâches qui nécessitent des niveaux élevés de parallélisation, comme l'entraînement de l'IA ou les calculs scientifiques intensifs. Un autre avantage offert par NVLink est sa prise en charge d'une plus grande évolutivité, c'est-à-dire qu'il permet d'interconnecter davantage de GPU sans souffrir de la dégradation des performances typique associée aux SLI dans de tels cas. En plus de tous ces avantages, NVLink garantit également une meilleure cohérence et synchronisation des données, améliorant ainsi considérablement les performances globales, en particulier lorsqu'il est utilisé dans des applications de calcul haute performance.

Performances graphiques améliorées et gestion de la charge de travail

NVLink peut améliorer les performances graphiques et bien gérer les charges de travail car il offre de meilleures vitesses de transfert de données et une meilleure latence. Cela prend même en charge le rendu graphique de haute qualité dans des applications telles que la réalité virtuelle, le rendu avancé et les simulations complexes en permettant à un GPU de communiquer avec le suivant. Au-delà de cela, il permet un partage fluide des informations entre les GPU, optimisant ainsi l'utilisation des ressources tout en raccourcissant le temps de traitement, rendant ainsi l'exécution d'applications exigeantes transparente et efficace, à tel point que certains pourraient dire que sans NVLink, nous n'aurions pas atteint cet objectif. niveau avec les environnements informatiques hautes performances.

Sources de référence

NVLink

Unité de traitement graphique

Nvidia

Foire aux questions (FAQ)

Q : Qu'est-ce que Nvidia NVLink et pourquoi est-il essentiel pour les cartes RTX ?

R : Nvidia NVLink est une technologie qui fournit une interconnexion à large bande passante et à faible latence pour une communication entre plusieurs GPU plus rapide que les connexions PCIe traditionnelles. Ceci est essentiel pour les cartes RTX comme la GeForce RTX 3090, car cela améliore considérablement les performances des charges de travail de formation en IA, de simulation et de rendu 3D.

Q : Quelles cartes graphiques Nvidia prennent en charge NVLink ?

R : Certaines cartes graphiques Nvidia prenant en charge NVLink incluent GeForce RTX 3090, RTX A6000 et certains modèles Quadro RTX. Vous devez vérifier avec le modèle spécifique pour garantir la compatibilité.

Q : Puis-je utiliser NVLink avec ma carte graphique GeForce RTX série 30 ?

R : Vous pouvez utiliser NVLink avec votre carte graphique GeForce RTX série 30. Concrètement, vous pouvez l'utiliser sur votre GeForce RTX 3090 ou RTX A5000. Cependant, toutes les cartes de la série 30 ne prennent pas en charge NVLink, alors consultez le tableau de compatibilité et confirmez-le en fonction de votre modèle de carte spécifique.

Q : De quoi ai-je besoin pour activer NVLink sur ma GeForce RTX 3090 ?

R : Pour activer NVLink sur votre GeForce RTX 3090, vous aurez besoin de deux cartes graphiques GeForce RTX 3090 identiques, d'un pont NVIDIA SLI HB (recommandé) ou d'un pont NVIDIA SLI (disponible en différentes tailles) et d'une carte mère prenant en charge SLI/NVLink. .

Q : Quelle est la différence entre les différents modèles de pont NVLink ?

R : Les principales différences entre les différents modèles de NVIDIA NVLINK BRIDGE résident dans le nombre d'emplacements et les configurations GPU prises en charge. Par exemple, il existe des ponts NVIDIA SLI HB disponibles avec un espacement d'un emplacement (40.64 mm) qui connecte deux Quadro GV100 correspondants, un espacement de quatre emplacements (81.28 mm) qui connecte deux cartes GeForce RTX 2080Ti, TITAN RTX et Quadro RTX 8000 correspondantes, et Espacement de trois emplacements (60.96 mm) qui connecte deux cartes GeForce RTX 2080 Super, 2070 Super ou 2080 correspondantes.

Q : Quel est l'effet du PCIe 4.0 sur les performances de NVLink ?

R : En doublant la bande passante du PCIe 3.0, le PCIe 4.0 permet un transfert de données plus rapide entre les CPU et les GPU. Combiné avec NVLink, cela peut augmenter les performances globales multi-GPU dans les applications nécessitant une communication à haut débit, telles que l'apprentissage profond, les simulations ou les tâches de rendu complexes. Cela pourrait également aider à éliminer les goulots d'étranglement du système pour compléter ce que NVLink peut faire.

Q : Quelle est la bande passante GeForce RTX 3090 NVLink ?

R : La GeForce RTX 3090 dispose d'environ 112.5 Go/s de la dernière interconnexion de carte graphique de NVIDIA, la version NVLink trois points zéro (NVLink 3.0). Il est conçu pour des transferts de données rapides et efficaces entre plusieurs GPU, bénéficiant grandement aux applications nécessitant une puissance de calcul hautes performances.

Q : Ai-je besoin d'un pont spécial GeForce RTX 3090 OC Edition ?

R : Vous aurez besoin du pont spécifique conçu spécialement pour la GeForce RTX 3090 OC Edition. Il s'agit d'un « GeForce RTX NVLink Bridge à 4 emplacements pour les graphiques des séries 3090 et 30 ». Il a été créé pour assurer une compatibilité maximale avec cette carte particulière tout en maximisant ses performances potentielles.

Q : Une GeForce RTX 2080 Ti peut-elle être utilisée avec une GeForce RTX 3090 via NVLink ?

R : Non, les deux GPU doivent être des modèles identiques selon les exigences de la technologie NVLink ; par conséquent, il interdit de combiner différents types tels que ces deux cartes – l’une étant d’une génération plus ancienne qu’une autre, qui peut également avoir des capacités différentes, comme la capacité de mémoire ou le nombre de cœurs CUDA disponibles, etc. (le cas échéant). Autrement dit, vous ne pouvez pas établir de connexion lien Nvidia entre ces deux accélérateurs graphiques car ce ne sont pas des appareils du même type.

Q : Comment puis-je vérifier si mon ordinateur s'est connecté avec succès via nvlink ?

R : Le panneau de configuration et les outils logiciels Nvidia peuvent vérifier si votre ordinateur s'est connecté avec succès via le lien. Assurez-vous que le système détecte les deux GPU et que le pont NVLink est correctement installé. De plus, certains logiciels d'analyse comparative ou de diagnostic peuvent tester les performances de NVLink pour confirmer qu'il fonctionne comme prévu.