Sự khác biệt của NVLink với SLI trong cấu hình đa GPU của NVIDIA
Trong hành trình tìm kiếm sức mạnh của GPU, NVIDIA đã cung cấp hai công nghệ chính: NVLink với SLI. Thoạt nhìn, cả hai có vẻ chỉ là những công cụ để ” Tăng GPU”. Tuy nhiên, chúng hoạt động theo những cách rất khác nhau. SLI là công nghệ kỳ cựu của các dàn máy chơi game, trong khi NVLink là kiến trúc hiện đại được xây dựng cho các khối lượng công việc nặng về dữ liệu và AI.
Bài viết này sẽ thảo luận về những điểm khác biệt của NVLink với SLI để thấy cách tiếp cận của NVIDIA đối với các hệ thống đa GPU đã phát triển như thế nào. Để biết thêm chi tiết, hãy cùng tham khảo bài blog này với iRender!
SLI là gì?
SLI (Scalable Link Interface) là công nghệ đa GPU cũ của NVIDIA, được thiết kế để liên kết hai hoặc nhiều card đồ họa lại với nhau để hoạt động song song, chủ yếu dành cho chơi game và dựng hình 3D. Được giới thiệu vào năm 2004, SLI cho phép GPU chia sẻ khối lượng công việc và dựng hình hiệu quả hơn, thường sử dụng các kỹ thuật như Dựng hình Khung luân phiên (AFR) hoặc Dựng hình Khung chia tách (SFR). Mục tiêu là tăng hiệu suất bằng cách kết hợp sức mạnh của nhiều card.
Cách thức hoạt động của SLI
SLI cho phép sử dụng đồng thời hai hoặc nhiều card đồ họa NVIDIA trên một bo mạch chủ tương thích. Các GPU này chia sẻ khối lượng công việc dựng hình cho đồ họa 3D, cải thiện hiệu suất tổng thể, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi đồ họa cao như trò chơi điện tử. Để bật SLI, các card đồ họa phải được kết nối vật lý bằng cầu nối SLI, một đầu nối nhỏ hỗ trợ giao tiếp giữa các GPU.
Chế độ Render:
- Alternate Frame Rendering (AFR): Ở chế độ này, mỗi GPU sẽ lần lượt dựng hình. Ví dụ: một GPU sẽ dựng hình khung hình thứ nhất, và GPU còn lại sẽ dựng hình khung hình thứ hai, giúp đạt được tốc độ khung hình cao hơn.
- Split Frame Rendering(SFR): Ở chế độ này, mỗi khung hình được chia thành nhiều phần, với mỗi GPU sẽ kết xuất một phần của khung hình đó. Điều này có thể mang lại hiệu suất mượt mà hơn, đặc biệt là trong các tình huống có đồ họa phức tạp.
NVLink là gì và cách thức hoạt động
NVLink là công nghệ kết nối tốc độ cao do NVIDIA phát triển, cho phép nhiều GPU—và thậm chí cả CPU và GPU—giao tiếp với nhau nhanh hơn nhiều so với kết nối PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) truyền thống. Công nghệ này được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2016 với kiến trúc Pascal, bắt đầu với GPU Tesla P100.
Không giống như SLI, vốn được xây dựng cho game và đồ họa tiêu dùng, NVLink được thiết kế cho các khối lượng công việc dữ liệu lớn như:
- Trí tuệ nhân tạo (AI)
- Deep learning
- Mô phỏng khoa học
- Kết xuất 3D cao cấp
- Các tác vụ tính toán và hình ảnh hóa quy mô lớn
Nguyên lý hoạt động
NVLink hoạt động bằng cách tạo ra một mạng lưới các liên kết hai chiều, băng thông cao giữa các GPU (và trong một số hệ thống, CPU như POWER9 của IBM). Mỗi kênh NVLink hỗ trợ băng thông lớn hơn nhiều so với một làn PCIe.
Ví dụ:
- PCIe Gen 3 cung cấp tổng băng thông khoảng 16 GB/giây (x16).
- NVLink 2.0 có thể cung cấp tới 50 GB/giây cho mỗi GPU, và các phiên bản mới hơn (như trong kiến trúc Ampere và Hopper) hỗ trợ tổng băng thông lên tới 600 GB/giây trên nhiều liên kết.
Nguồn: ADG Technology
Sự khác biệt về tốc độ và băng thông
SLI cung cấp băng thông hạn chế, với các cầu nối SLI truyền thống cung cấp tới 2 GB/giây khi sử dụng các giải pháp băng thông cao. Băng thông của SLI bị giới hạn—thường chỉ khoảng 1 đến 2 GB/giây thông qua cầu nối SLI, và lên tới 16 GB/giây nếu chỉ dựa vào bus PCIe Gen 3 x16. Mặc dù đủ để đồng bộ hóa ở cấp độ khung hình, nhưng mức thông lượng này nhanh chóng trở thành điểm nghẽn đối với các khối lượng công việc nặng về dữ liệu hoặc tính toán.
Ngược lại, NVLink được giới thiệu vào năm 2016 như một phần trong nỗ lực của NVIDIA trong việc thúc đẩy điện toán hiệu năng cao (HPC), AI và khoa học dữ liệu. Đây là một kết nối hai chiều tốc độ cao, vượt trội hơn đáng kể so với SLI về cả tốc độ lẫn hiệu suất. Với NVLink 2.0, mỗi liên kết cung cấp băng thông lên tới 25 GB/giây mỗi hướng, hoặc tổng cộng 50 GB/giây cho mỗi kết nối.
Hệ thống có thể sử dụng nhiều kênh NVLink giữa các GPU, cho phép tổng băng thông truyền thông đạt tới 600 GB/giây trong các GPU doanh nghiệp mới nhất như NVIDIA A100 và H100.
Hãy cùng xem bảng so sánh sau:
| Tính năng | NVLink | SLI |
| Loại kết nối | Lưới hai chiều tốc độ cao | SLI Bridge( hoặc PCle) |
| Băng thông |
25 GB/s to 50GB/s NVLink 2.0 |
1-2GB/s, 16GB/s( PCle Gen 3×16 max) |
| Tổng băng thông | 600 GB/s | Giới hạn một liên kết duy nhất cho mỗi card |
| Độ trễ | Rất thấp | Độ trễ cao hơn so với NVLink |
| Sự độc lập với PCle | Hoạt động cùng hoặc độc lập với PCle | Phụ thuộc vào băng thông PCIe để dự phòng dữ liệu |
Chúng ta hãy xem video so sánh NVLink với SLI:
So sánh hiệu suất
SLI là công nghệ được sử dụng để liên kết nhiều GPU NVIDIA với nhau nhằm cải thiện hiệu suất chơi game và đồ họa bằng cách kết xuất khung hình song song. Công nghệ này cho phép hai (hoặc nhiều) GPU giống hệt nhau chia nhỏ các tác vụ kết xuất hoặc chia vùng khung hình. Khi được hỗ trợ tốt bởi các engine và trình điều khiển trò chơi, SLI có thể tăng hiệu suất lên đến 50% đến 90% trong điều kiện lý tưởng. Tuy nhiên, những cải thiện này thường không ổn định và không đáng tin cậy.
Trong nhiều trò chơi hiện đại, hiệu suất tăng rất ít hoặc thậm chí âm do trình điều khiển hỗ trợ kém và độ trễ tăng cao. Hơn nữa, SLI thiếu tính năng gộp bộ nhớ. Mỗi GPU hoạt động với VRAM riêng biệt, nghĩa là dữ liệu không thể được chia sẻ giữa các GPU. Điều này hạn chế nghiêm trọng tính hữu dụng của nó đối với các ứng dụng đòi hỏi tài nguyên bộ nhớ lớn, chẳng hạn như kết xuất 3D, mô phỏng hoặc khối lượng công việc AI.
Mặt khác, NVLINK là một kết nối tốc độ cao do NVIDIA phát triển, cho phép nhiều GPU giao tiếp với nhau hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống. Công nghệ này chủ yếu được thiết kế cho các ứng dụng điện toán hiệu năng cao (HPC) và nghiên cứu deep learning.
Nguồn: Nvidia
Tính ứng dụng trong 3D Redering
Trong kết xuất 3D, SLI có thể mang lại hiệu suất kết xuất được cải thiện trong một số ứng dụng kết xuất 3D, đặc biệt là những ứng dụng được tối ưu hóa cho SLI. Nó cũng có thể phân chia các tác vụ kết xuất giữa các GPU để cải thiện thời gian kết xuất cho phần mềm được hỗ trợ. Tuy nhiên, hiệu quả của SLI trong kết xuất 3D phụ thuộc rất nhiều vào việc engine kết xuất có hỗ trợ cấu hình SLI hay không. Một số ứng dụng kết xuất có thể chỉ cho thấy những cải thiện nhỏ hoặc thậm chí là các vấn đề về hiệu suất nếu không được tối ưu hóa đúng cách.
Mặt khác, NVLink rất hiệu quả trong việc kết xuất trong các ứng dụng 3D chuyên nghiệp (ví dụ: Blender, Maya, 3ds Max) có thể tận dụng nhiều GPU cho các tác vụ tính toán nặng. Nó hỗ trợ chia sẻ dữ liệu và phân bổ khối lượng công việc rộng rãi, cho phép kết xuất các cảnh lớn và mô hình phức tạp nhanh hơn. Đặc biệt, các ứng dụng sử dụng kỹ thuật kết xuất CUDA hoặc GPU có thể khai thác hoàn toàn băng thông của NVLink, mang lại hiệu suất tăng đáng kể. Tuy nhiên, nó yêu cầu các GPU chuyên nghiệp cụ thể (như Quadro của NVIDIA hoặc RTX A-series) và có thể cần điều chỉnh cài đặt phần mềm để sử dụng tối ưu.
Bạn nên sử dụng NVLink hay SLI cho kết xuất 3D?
Đối với render 3D, NVLink là lựa chọn tốt hơn. Nó được thiết kế đặc biệt để đáp ứng nhu cầu tính toán và render hiệu năng cao, cung cấp băng thông, khả năng truy cập bộ nhớ và khả năng mở rộng cần thiết để quản lý hiệu quả các dự án phức tạp.
Ngược lại, SLI chủ yếu hướng đến hiệu suất chơi game và không được tối ưu hóa cho các yêu cầu nâng cao của các ứng dụng render 3D chuyên nghiệp. Do đó, nếu bạn tập trung vào render 3D, đặc biệt là trong môi trường chuyên nghiệp hoặc sản xuất, việc đầu tư vào GPU tương thích NVLink sẽ là lựa chọn ưu tiên.
Thông số kỹ thuật và cấu hình
Việc thiết lập hệ thống NVLink hoặc SLI đòi hỏi những yêu cầu rất khác nhau. SLI, vốn đã cũ và tập trung vào chơi game, thường dễ thiết lập hơn. Nó yêu cầu motherboard tương thích (được chứng nhận SLI), hai GPU NVIDIA giống hệt nhau và một cầu nối SLI. Nó chạy chủ yếu trên Windows và sử dụng trình điều khiển GeForce Game Ready. Người dùng cũng phải dựa vào hỗ trợ dành riêng cho phần mềm/trò chơi, vì không phải tất cả các trò chơi hiện đại đều được hưởng lợi từ SLI. Nhu cầu về điện năng và làm mát ở mức trung bình, tùy thuộc vào các mẫu GPU.
Tuy nhiên, thiết lập NVLink phức tạp hơn và hướng đến các chuyên gia và môi trường doanh nghiệp. Nó yêu cầu GPU hỗ trợ NVLink (chẳng hạn như RTX 3090, A100 hoặc Tesla V100) và motherboard hoặc nền tảng máy trạm cao cấp tương thích. Cầu nối được sử dụng dành riêng cho từng mẫu GPU, và các hệ thống thường yêu cầu nhiều điện năng hơn và quản lý nhiệt tiên tiến. NVLink hoạt động trên cả Windows và Linux và thường được sử dụng trong các môi trường có CUDA, PyTorch hoặc TensorFlow. Không cần cấu hình SLI; phần mềm sử dụng trực tiếp kết nối NVLink để truy cập và xử lý bộ nhớ.
iRender- Render farm tốt nhất cho kết xuất 3D Rendering
Như các bạn đã biết, iRender cung cấp hệ thống máy chủ hiệu suất cao và có thể cấu hình cho những khách hàng cần tận dụng sức mạnh của CPU và GPU như render 3D, đào tạo AI, VR&AR, mô phỏng, v.v. Với dịch vụ IaaS và PaaS của iRender, bạn có thể truy cập máy chủ của chúng tôi thông qua Ứng dụng Máy tính Từ xa và làm bất cứ điều gì bạn muốn, cũng như cài đặt bất kỳ phần mềm nào bạn cần trên đó. Cảm giác như bạn đang sử dụng máy tính của chính mình nhưng với cấu hình mạnh mẽ và hiệu năng cao hơn nhiều.
Hiện tại, NVLink đã có sẵn trên máy chủ 4N (2 card RTX 3090) của chúng tôi. VRAM hiện sẽ lên đến 48GB (RTX3090), giúp bạn lưu trữ và xử lý các cảnh hoặc tập dữ liệu lớn và phức tạp. Việc render của bạn sẽ nhanh hơn, và các phép tính bạn thực hiện trong các tác vụ AI/DL sẽ cao hơn. Băng thông bộ nhớ của 2 máy chủ sẽ từ 25 GB/giây đến 35 GB/giây, đủ nhanh để vẽ dữ liệu của bạn. Bạn có thể kiểm tra cấu hình của gói 4N dưới đây:
Để sử dụng NVLink trên máy chủ của chúng tôi, bạn có thể xem How to use NVLink.
Nếu bạn gặp bất kỳ sự cố hoặc thắc mắc nào, vui lòng liên hệ với đội ngũ hỗ trợ 24/7. Chúng tôi luôn sẵn lòng giải đáp mọi thắc mắc và vấn đề của bạn.
Đăng ký tài khoản ngay hôm nay để trải nghiệm dịch vụ của chúng tôi hoặc liên hệ với chúng tôi qua email [email protected] hoặc số: (+84) 912075500 để được tư vấn và hỗ trợ.
Happy Rendering!
