NVLink
NVLink主要加速CPU和NVIDIA GPU之间的互联速度，需要CPU的支持，例如IBM的Power的某些CPU支持，intel的CPU不支持；
也用于加速NVIDIA GPU和NVIDIA GPU之间的互联速度；
也用于加速NVIDIA GPU和NVIDIA GPU之间的互联速度；
是一种点对点结构的串行通信协议；
| 版本 | 速度 | Lans Per Link |
单向速度 Per Link |
Link数 | In BW | Out BW |
Total BW |
| 2014年 NVLink 1.0 |
20GT/s | 8+8 In + Out |
8bit*20GT/s=20GB/s | P100 With 4 Links |
80GB/s | 80GB/s | 160GB/s |
| 2018年 NVLink 2.0 |
25GT/s | 8+8 In + Out |
8bit*25GT/s=25GB/s | V100 With 6 Links |
150GB/s | 150GB/s | 300GB/s |
| 2020年 NVLink 3.0 |
50GT/s | 4+4 In + Out |
4bit*50GT/s =25GB/s |
A100 With 12 Links |
300GB/s | 300GB/s | 600GB/s |
X16 PCIe Gen3 的带宽是16bit*8GT/s=16GB/s
X16 PCIe Gen4 的带宽是16bit*16GT/s=32GB/s
eg1: GPU与GPU通过NVLink1.0互联
eg2: GPU与GPU通过NVLink1.0互联
eg3: 8*P100 Cube Mesh Topo
eg4: 8*V100 Cube Mesh Topo
NVSwitch
NVSwitch是交换芯片
6对（12个Switch）使用在1个DGX-2的Server中支持16个P100 GPU
从GPU的角度看：8对GPU之间的带宽都是300GB/s，那么合计的带宽就是300GB/s*8=2.4TB/s
从Switch的角度看：一个Switch是8个Link，6个Switch就是48Link，单向进入的速度也可以这样计算48Link*25GB/s=1.2TB/s
Switch存在的作用是避免GPU和GPU之间的通信会存在多跳；
关于NVSwitch能找到的资料只有hp30上的胶片，可以看到switch上其实有18个NVLink2.0的Port，理论的吞吐是18*50GB/s=900GB/s
可以猜测NVSwitch2.0可能实现了36个NVLink3.0的Port，理论的吞吐是1800GB/s，但是实际上使用了32个，吞吐是1600GB/s；
EX01: 12个NVSwitch 1.0连接16个V100实现0跳互联：
参考Wikichip的透视可能更加清晰：
EX02： 12个NVSwitch 2.0连接16个A100实现0跳互联：
Change List
V0.1 2019年11月9日 NVLink1.0/2.0 NVSwitch1.0
V0.2 2020年5月23日 添加NVLink3.0 NVSwitch2.0
参考文献：