서진호

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NVLink는 NVIDIA가 개발한 고속 인터커넥트 기술로, GPU 간 또는 GPU와 CPU 간의 직접적인 고속 데이터 전송을 가능하게 한다. 기존의 PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)보다 훨씬 높은 대역폭과 낮은 지연 시간을 제공하여, 대규모 병렬 연산이 필요한 인공지능(AI), 고성능 컴퓨팅(HPC), 데이터 분석 등의 분야에서 중요한 역할을 한다. 그렇다면, NVLink에 대해 좀더 상세히 알아보자!

1. NVLink의 주요 특징

  • 고속 데이터 전송: 최신 4세대 NVLink는 최대 900GB/s의 대역폭을 지원하여, PCIe Gen5 대비 약 7배 이상의 속도를 제공함.
  • 에너지 효율성: 비트당 1.3피코줄(pJ)만 소비하여, PCIe Gen5 대비 약 5배의 에너지 효율을 자랑함.
  • 확장성: NVLink는 NVSwitch와 함께 사용되어, 다수의 GPU를 효율적으로 연결하고 확장할 수 있음. 예를 들어, 8개의 GPU를 4개의 NVSwitch로 연결하거나, 256개의 GPU를 2단계 스위치 구조로 확장할 수 있음.
  • NVLink 브릭(Brick): 하나의 NVLink는 양방향 인터페이스로, 각 방향에 8쌍의 차동 신호선을 사용하여 총 32개의 와이어로 구성함.
  • NVSwitch: 다수의 NVLink를 연결하여 GPU 간의 전면적인 통신을 가능하게 하는 스위치 칩. 이를 통해 단일 랙 내 또는 랙 간의 GPU 간 통신을 NVLink 속도로 지원함.
  • Grace Hopper Superchip: NVIDIA의 GH200 슈퍼칩은 Grace CPU와 Hopper GPU를 NVLink-C2C로 연결하여, CPU와 GPU 간의 메모리 일관성을 유지하면서 고속 통신을 제공함.

3. 결론

  • NVLink는 고성능 컴퓨팅 환경에서의 데이터 병목 현상을 줄이고, GPU 간의 효율적인 통신을 가능하게 하여, 대규모 AI 모델 학습 및 복잡한 시뮬레이션 작업에서 중요한 역할을 함.

4. 참고사항

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