Tudo o que você precisa saber sobre placas compatíveis com Nvidia NVLink: de gráficos RTX 3090 a GeForce RTX série 30

O NVLink da Nvidia é um avanço significativo no processamento gráfico de alto desempenho. Ele foi projetado para aumentar a velocidade com que os dados são transferidos entre GPUs e permite que os usuários liberem o poder de seus sistemas ao executar aplicativos que consomem muitos recursos, como jogos, treinamento de IA ou simulações científicas. Neste post, daremos uma visão geral dos diferentes tipos de placas compatíveis com NVLink disponíveis hoje – começando com o enorme RTX 3090 até várias seleções da série GeForce RTX 30 – e abordaremos o que torna cada um único. Observando esses processadores gráficos detalhadamente (incluindo folhas de especificações), os números de desempenho devem ser mais transparentes sobre o que eles podem fazer juntos e não apenas sozinhos, às vezes, porque também existem alguns recursos de compatibilidade que podem ter sido ignorados por muitas pessoas até agora! Portanto, se você deseja aprimorar sua experiência com o computador, leia este guia até o fim. Este guia foi escrito para entusiastas e profissionais que desejam saber mais sobre como podem aproveitar ao máximo os mais recentes avanços tecnológicos da Nvidia, como o NVlink.

O que é Nvidia NVLink e como funciona?

Compreendendo a ponte Nvidia NVLink

O NVidia NVLink Bridge é um elemento de hardware que conecta fisicamente várias GPUs, por exemplo, a Nvidia GeForce RTX 3090, para que possam se comunicar diretamente através do NVLink. Em comparação com as conexões PCIe tradicionais, esta conexão ponto a ponto tem uma largura de banda muito maior, reduzindo assim a latência e aumentando o rendimento geral de dados. Para que o NVLink funcione, é necessário ter esta ponte, pois permite o compartilhamento contínuo de informações entre duas ou mais unidades de processamento gráfico (GPUs), incluindo, mas não se limitando à Nvidia GeForce RTX 3090 usada em tarefas de computação de alto desempenho. Ao utilizar a ponte NVIDIA VR SLI, os usuários podem obter melhor desempenho e eficiência em aplicativos que exigem grandes quantidades de recursos de processamento paralelo, como jogos, pesquisas de inteligência artificial (IA); simulações complexas entre outros.

O papel do NVLink na aceleração GPU

O NVLink aumenta enormemente a aceleração da GPU por meio da comunicação multi-GPU. Isso é vital para tarefas que necessitam de grandes transferências de dados, como aprendizado profundo, renderização ou simulações computacionais. Em comparação com o PCIe, o NVLink oferece mais largura de banda e menos latência, o que significa transferência de informações mais rápida e suave entre GPUs. Como resultado desta melhoria na capacidade de executar operações simultaneamente em diferentes dispositivos, o tempo de computação é reduzido, levando a um melhor desempenho ao nível do sistema devido à eliminação de estrangulamentos de comunicação entre GPUs que diminuem a velocidade de processamento entre placas gráficas.

Ponte Física entre as Cartas

No que diz respeito à conexão física entre placas, o Nvidia NVLink Bridge serve como um hardware indispensável que une inúmeras GPUs, permitindo assim a comunicação direta via NVLink. Esta ponte estabelece conexões com largura de banda ultra-alta muito mais rápida do que as interfaces PCIe tradicionais. De acordo com os principais recursos, esta ponte pode duplicar ou quadruplicar a largura de banda disponível entre GPUs vinculadas, reduzindo consideravelmente a latência. Modelos distintos de GPU, como Nvidia GeForce RTX 3090 e RTX A5000, possuem diferentes designs de ponte que visam melhorar a conectividade e as taxas de transferência de dados. Esse caminho de comunicação direto é muito importante para tarefas como cálculos pesados ​​de IA, cargas de trabalho de aprendizagem profunda ou renderização 3D de alta qualidade, onde a velocidade e a eficiência da comunicação entre GPUs são fatores cruciais.

Quais GPUs Nvidia suportam NVLink?

Série Nvidia GeForce RTX

Começando com o RTX 2070 Super, a série Nvidia GeForce RTX oferece suporte a NVLink. Os modelos mais sofisticados incluem RTX 2080, RTX 2080 Super e RTX 2080 Ti. Modelos como o RTX 3090 também têm compatibilidade NVLink na série RTX 30. Essas GPUs aumentam substancialmente o desempenho para aplicativos que exigem alto processamento paralelo devido à eficiente transferência de dados entre GPUs habilitada pelo NVLink. Jogadores, pesquisadores e profissionais podem usar essa tecnologia para traçado de raios em tempo real, entre outras tarefas que necessitam de maior poder computacional, como aprendizado profundo ou simulações complexas.

Compatibilidade da Série Quadro e NVLink

Diferentes modelos de alto desempenho desenvolvidos para cargas de trabalho profissionais fornecem suporte para NVLink na série Nvidia Quadro. A Quadro RTX 6000 e RTX 8000 são exemplos; eles podem suportar tarefas de renderização de IA, VR e 3D porque têm compatibilidade com NVLink. Até 100 GB/s de largura de banda bidirecional são suportadas por essas GPUs, que permitem transferência rápida de dados com latência reduzida, tornando-as mais adequadas para pesquisa científica, mídia e indústria de entretenimento, bem como visualização arquitetônica onde forte multi- As configurações de GPU trazem enormes benefícios de desempenho.

Como conectar várias GPUs usando NVLink?

Usando a ponte Nvidia NVLink

Uma ponte Nvidia NVLink correspondente aos seus modelos de GPU, como a Nvidia GeForce RTX 3090 ou RTX A5000, é necessária para conectar várias GPUs por meio do NVLink. Primeiro, desligue o computador e retire o painel lateral para chegar aos slots da GPU onde você instalará uma placa de vídeo Nvidia GeForce RTX 3090 ou RTX A5000. Cada GPU deve ser colocada com segurança em um slot PCIe na placa-mãe. Em seguida, conecte uma ponte NVLink às partes superiores das GPUs onde seus conectores NVLink estão localizados. Certifique-se de que ela esteja firmemente conectada para que a transferência de dados ideal possa acontecer rapidamente. Depois que esse processo for feito fisicamente, feche seu gabinete colocando-o de volta no painel lateral antes de inicializar novamente. Neste ponto, o sistema deve detectar todas as GPUs corretamente; com os drivers e software corretos, a nVidia pode ser configurada, permitindo a comunicação entre diferentes GPUs por meio de níveis de desempenho aumentados.

Configurando configurações multi-GPU

Para configurar várias GPUs, certifique-se de que seu sistema atenda aos requisitos de hardware e software NVLink. Instale as placas gráficas nos slots PCIe e aperte-as corretamente. Em seguida, conecte o NVLink Bridge aos conectores NVLink das GPUs, ligue seu PC e baixe os drivers necessários do site oficial da Nvidia.

Depois disso, abra o Painel de Controle da Nvidia e vá até a aba “Configurar SLI, Surround, PhysX”. Habilite o SLI seguindo as instruções na tela e garantindo que a configuração da sua placa de vídeo suporte NVLink. Verifique se as GPUs estão vinculadas corretamente e se o NVLink está ativo. Dessa forma, você poderá utilizar todo o poder disponível de vários processadores gráficos, por exemplo, em renderização, simulações ou cálculos de aprendizado profundo. As atualizações de firmware devem ser realizadas regularmente para otimizar o desempenho de forma consistente por meio do aprimoramento do driver.

Requisitos de placa-mãe e slot

Para uma configuração multi-GPU usando NVLink, a placa-mãe deve ter vários slots PCIe x16 para suas placas gráficas. Devem ser PCIe 3.0 ou superior para permitir transferências de dados mais rápidas com NVLink 2.0. Além disso, o chipset da placa-mãe deve suportar NVLink, que normalmente é encontrado em placas-mãe para jogos ou estações de trabalho projetadas para uso profissional. Certifique-se de que sua unidade de fonte de alimentação (PSU) tenha potência e conectores de alimentação suficientes (normalmente de 6 e 8 pinos) para mais de uma GPU. Além disso, deve haver espaço suficiente entre os slots PCI Express para que não superaqueçam e para que o fluxo de ar adequado seja mantido ao redor deles. É aconselhável atualizar o BIOS regularmente para melhorar a compatibilidade e a estabilidade do desempenho.

Que tipos de pontes NVLink estão disponíveis?

Recursos da ponte Nvidia NVLink

O Nvidia NVLink Bridge permite que várias GPUs funcionem perfeitamente, melhorando significativamente o desempenho. Alguns recursos principais são:

1. Alta largura de banda: Cada link NVLink fornece até 25 GB/s de taxas de transferência de dados, o que facilita a comunicação rápida entre as unidades de processamento gráfico.
2. Baixa Latência: A ponte reduz a latência em comparação com as comunicações PCIe tradicionais, garantindo assim uma troca mais rápida de informações e uma melhor sincronização exigida pelo suporte para NVLink.
3. Escalabilidade flexível: Dependendo do modelo de ponte utilizado para NVLink, diferentes configurações podem ser suportadas, permitindo a ligação de duas ou mais GPUs.
4. Compatibilidade: O NVLink foi projetado para ser compatível com várias GPUs Nvidia, especialmente aquelas das famílias profissionais Quadro e GeForce.
5. Utilização eficiente: as cargas de trabalho FP32 (precisão simples) e FP64 (precisão dupla) obtêm ganhos substanciais, tornando-as adequadas para tarefas de alta computação.
6. Maior desempenho: NVLink é uma tecnologia indispensável para cargas de trabalho multi-GPU onde recursos, como simulações de treinamento de IA ou jogos de última geração, devem ser agrupados de forma eficaz porque os aprimora bastante.

Essas qualidades fazem com que qualquer construtor de sistema não queira nada menos do que um Nvidia NV Link Bridge se quiser que suas muitas placas gráficas funcionem com potencial máximo.

Diferenças entre pontes de 2, 3 e 4 slots

De acordo com minhas descobertas das principais fontes do Google, as principais diferenças entre as pontes NVLink de 4, 3 e 2 slots são suas dimensões físicas e o número de processadores gráficos que podem ser conectados a elas. Uma ponte de 2 slots conecta duas GPUs próximas umas das outras na placa-mãe, especificamente com dois slots separados. Isto é ideal para construções de pequeno porte com espaço limitado, mas que exigem transferência de dados em alta velocidade entre placas gráficas.

Uma ponte NVLink de três slots é adequada para configurações com um espaço de três slots separando cada GPU. Esse design permite mais liberdade em termos de onde você coloca suas GPUs e melhora o fluxo de ar e as soluções de resfriamento, que são especialmente necessárias ao lidar com sistemas de alto desempenho que produzem calor.

Por outro lado, um NV Link Bridge de quatro slots funciona melhor quando as unidades de processamento gráfico estão posicionadas mais distantes umas das outras, ou seja, com quatro slots de distância; isso fornece o espaçamento máximo possível entre GPUs. Isso geralmente é visto em configurações maiores, como estações de trabalho profissionais ou data centers, que priorizam opções ideais de resfriamento juntamente com oportunidades de expansão, especialmente ao usar múltiplas placas GeForce.

Essas diferentes configurações de slot permitem selecionar uma ponte apropriada dependendo da arquitetura específica do sistema e das necessidades de resfriamento.

Escolhendo a ponte certa para as séries RTX 3090 e 30

Escolher a ponte NVLink certa para o RTX 3090 e outras GPUs da Série 30 envolve observar o espaçamento dos slots da placa-mãe e as capacidades de resfriamento do sistema. Os principais resultados do Google nos dizem que há várias coisas a serem observadas:

1. Espaçamento entre slots: O RTX 3090 requer muito espaço devido aos seus dissipadores de calor e soluções de resfriamento maiores, que são necessários para que o NVLink 2.0 funcione corretamente. Dependendo se você tem dois, três ou quatro slots entre suas GPUs, você precisará de uma ponte NVLink que corresponda a esse espaçamento para que suas GPUs se encaixem corretamente e tenham um desempenho ideal.
2. Resfriamento: Um bom resfriamento é vital para placas gráficas de alto desempenho como a RTX 3090. Uma ponte de 3 ou 4 slots pode ajudar no fluxo de ar e na eficiência do resfriamento, reduzindo o congestionamento para que mais ar possa circular ao redor deles e dissipar melhor o calor.
3. Arquitetura do sistema: Sua ponte NVLink também deve funcionar bem com a arquitetura específica do seu sistema. Por exemplo, onde o espaço é escasso (por exemplo, construções de formato pequeno), uma ponte de 2 slots pode ser melhor. Por outro lado, configurações maiores, como estações de trabalho profissionais, que exigem muitas opções de resfriamento e configurabilidade aprimorada, se beneficiariam com o uso de uma de 4 slots.

Para garantir compatibilidade máxima com o projeto arquitetônico e os requisitos de resfriamento do seu sistema, consulte o manual da placa-mãe ou as especificações do fornecedor ao selecionar qual otimização de configuração de GPU é mais necessária, incluindo o alinhamento com esses fatores.

Benefícios do uso do NVLink em computação de alto desempenho

Largura de banda e transferência de dados de alta velocidade

A inovação NVLink permite troca de dados mais rápida e baixa latência em ambientes de computação de alto desempenho (HPC). O NVLink tem taxas de transferência de dados mais rápidas em comparação com as interconexões PCIe tradicionais, proporcionando uma maneira mais eficiente para as GPUs se comunicarem entre si. Essa maior largura de banda é essencial ao lidar com aplicações que exigem processamento paralelo massivo, como simulações científicas, aprendizagem profunda ou análise de dados complexos. Ao permitir um compartilhamento mais rápido de informações entre dispositivos, esta tecnologia também reduz o tempo de computação, melhorando assim as melhorias gerais de desempenho do sistema. Como resultado apenas desse recurso, o uso de NVLinks em configurações de HPC pode acelerar significativamente os tempos de solução para tarefas computacionais intensivas.

Vantagens sobre o SLI tradicional

Comparado ao SLI, o NVLink tem muitas vantagens. Sua largura de banda é melhor que a do SLI, o que o torna mais eficiente para transferência de dados entre GPUs e minimiza gargalos. Esse recurso é útil para tarefas que exigem altos níveis de paralelismo, como treinamento de IA ou cálculos científicos pesados. Outro benefício que o NVLink oferece é seu suporte para maior escalabilidade, ou seja, permitindo que mais GPUs sejam interconectadas sem sofrer com a degradação de desempenho típica associada aos SLIs nesses casos. Além de todos esses benefícios, o NVLink também garante melhor coerência e sincronização de dados, melhorando muito o desempenho geral, especialmente quando usado em aplicativos de computação de alto desempenho.

Desempenho gráfico aprimorado e gerenciamento de carga de trabalho

O NVLink pode aumentar o desempenho gráfico e lidar bem com cargas de trabalho porque tem melhores velocidades e latência de transferência de dados. Isso suporta renderização gráfica de alta qualidade em aplicativos como realidade virtual, renderização avançada e simulações complexas, permitindo que uma GPU se comunique com a próxima. Além disso, o que ele faz é permitir o compartilhamento suave de informações entre GPUs, otimizando assim o uso de recursos e ao mesmo tempo reduzindo o tempo de processamento, tornando assim a execução de aplicativos exigentes contínua e eficiente, tanto que alguns podem dizer que sem o NVLink, não teríamos alcançado isso. nível com ambientes de computação de alto desempenho.

Fontes de Referência

NVLink

Unidade de processamento gráfico

Nvidia

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: O que é Nvidia NVLink e por que ele é essencial para placas RTX?

R: Nvidia NVLink é uma tecnologia que fornece interconexão de alta largura de banda e baixa latência para comunicação entre várias GPUs, mais rápida do que as conexões PCIe tradicionais. Isso é fundamental para placas RTX como a GeForce RTX 3090, pois melhora drasticamente o desempenho em cargas de trabalho de treinamento de IA, simulação e renderização 3D.

P: Quais placas gráficas Nvidia suportam NVLink?

R: Algumas placas gráficas Nvidia que suportam NVLink incluem GeForce RTX 3090, RTX A6000 e alguns modelos Quadro RTX. Você deve verificar o modelo específico para garantir a compatibilidade.

P: Posso usar o NVLink com minha placa gráfica GeForce RTX Série 30?

R: Você pode usar o NVLink com sua placa gráfica GeForce RTX Série 30. Especificamente, você pode usá-lo em sua GeForce RTX 3090 ou RTX A5000. No entanto, nem todas as placas da Série 30 têm suporte para NVLink, portanto, consulte a tabela de compatibilidade e confirme com base no modelo específico da sua placa.

P: O que preciso para ativar o NVLink na minha GeForce RTX 3090?

R: Para habilitar o NVLink em sua GeForce RTX 3090, você precisará de duas placas gráficas GeForce RTX 3090 idênticas, uma ponte NVIDIA SLI HB (recomendada) ou uma ponte NVIDIA SLI (disponível em tamanhos diferentes) e uma placa-mãe que suporte SLI/NVLink. .

P: Qual é a diferença entre os diferentes modelos da ponte NVLink?

R: As principais diferenças entre os diferentes modelos do NVIDIA NVLINK BRIDGE são o número de slots e as configurações de GPU suportadas. Por exemplo, existem pontes NVIDIA SLI HB disponíveis com espaçamento de um slot (40.64 mm) que conecta duas Quadro GV100s correspondentes, espaçamento de quatro slots (81.28 mm) que conecta duas placas GeForce RTX 2080Ti, TITAN RTX e Quadro RTX 8000 correspondentes e espaçamento de três slots (60.96 mm) que conecta duas placas GeForce RTX 2080 Super, 2070 Super ou 2080 correspondentes.

P: O que o PCIe 4.0 faz com o desempenho do NVLink?

R: Ao dobrar a largura de banda do PCIe 3.0, o PCIe 4.0 permite uma transferência de dados mais rápida entre CPUs e GPUs. Combinado com o NVLink, isso pode aumentar o desempenho geral da multi-GPU em aplicações que necessitam de comunicação de alta velocidade, como aprendizagem profunda, simulações ou tarefas complexas de renderização. Também poderia ajudar a remover gargalos do sistema para complementar o que o NVLink pode fazer.

P: Qual é a largura de banda da GeForce RTX 3090 NVLink?

R: A GeForce RTX 3090 apresenta aproximadamente 112.5 GB/s da mais recente interconexão de placas gráficas da NVIDIA, NVLink versão três vírgula zero (NVLink 3.0). Ele foi projetado para transferências de dados rápidas e eficientes entre várias GPUs, beneficiando enormemente os aplicativos que exigem poder de computação de alto desempenho.

P: Preciso de uma ponte especial GeForce RTX 3090 OC Edition?

R: Você precisará de uma ponte específica feita apenas para a GeForce RTX 3090 OC Edition. É uma “GeForce RTX NVLink Bridge de 4 slots para gráficos das séries 3090 e 30”. Ele foi criado para garantir compatibilidade máxima com esta placa específica e, ao mesmo tempo, maximizar seu desempenho potencial.

P: Uma GeForce RTX 2080 Ti pode ser usada com uma GeForce RTX 3090 usando NVLink?

R: Não, ambas as GPUs devem ser modelos idênticos de acordo com os requisitos da tecnologia NVLink; portanto, proíbe a combinação de diferentes tipos, como esses dois cartões - um sendo de uma geração mais antiga que o outro, que também pode ter capacidades diferentes, como capacidade de memória ou número de núcleos CUDA disponíveis, etc. (se aplicável). Em outras palavras, você não pode estabelecer uma conexão Nvidia entre esses dois aceleradores gráficos porque eles não são o mesmo tipo de dispositivos.

P: Como posso verificar se meu computador foi conectado com sucesso através do nvlink?

R: O painel de controle da Nvidia e as ferramentas de software podem verificar se o seu computador foi conectado com sucesso através do link. Certifique-se de que o sistema detecte as GPUs e que a ponte NVLink esteja instalada corretamente. Além disso, alguns softwares de benchmarking ou diagnóstico podem testar o desempenho do NVLink para confirmar que está funcionando conforme o esperado.