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NVLink

指数 NVLink

NVLink，是輝達（NVIDIA）開發並推出的一種匯流排及其通訊協定。NVLink採用點對點結構、串列傳輸，用於中央處理器（CPU）與圖形處理器（GPU）之間的連接，也可用於多個圖形處理器之間的相互連接。當前配備並使用NVLink的產品業已發布，多為針對高效能運算應用領域，像是輝達目前最新的Tesla P100運算卡。.

目录

  1. 15 关系: 中央处理器，快速通道互联，匯流排，圖形處理器，网络传输协议，美國能源部，点对点协议，訊息傳遞介面，輝達，HyperTransport，IBM，InfiniBand，NVIDIA SLI，PCI Express，泰坦 (超級電腦)。

  2. 串行总线
  3. 英伟达
  4. 计算机总线

中央处理器

中央处理器 （Central Processing Unit，缩写：CPU），是计算机的主要设备之一，功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入／输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前，中央处理器由多个独立单元构成，后来发展出由集成电路制造的中央处理器，這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器，其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何，至少从1960年代早期开始，这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比，“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展，但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是，这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代，随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造（在微米的數量级）。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。.

查看 NVLink和中央处理器

快速通道互联

快速通道互联（Intel QuickPath Interconnect，縮寫：QPI），是一種由英特爾開發並使用的點對點處理器互聯架構，用來實現晶片之間的互聯。英特爾在2008年開始用QPI取代以往用於至強、安騰、桌上型平台以及大部分行動型平台的處理器的前端匯流排（FSB）。至Intel Core i系列CPU後，QPI也被逐步應用於個人電腦上。初期，英特爾給這種連接架構的名稱是「公共系统界面」（Common System Interface ，CSI），它的早期設計形態亦被稱為Yet Another Protocol（YAP）和YAP+。 英特爾在發布Sandy Bridge-EP核心（Romley平台）後，也順勢公佈首代QPI的改進版QPI 1.1版本。.

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匯流排

#重定向 总线.

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圖形處理器

圖形處理器（graphics processing unit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶片或繪圖晶片，是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些行動裝置（如平板電腦、智慧型手機等）上執行繪圖運算工作的微處理器。 圖形處理器是輝達公司（NVIDIA）在1999年8月發表精視 256（GeForce 256）繪圖處理晶片時首先提出的概念，在此之前，電腦中處理影像輸出的顯示晶片，通常很少被視為是一個獨立的運算單元。而對手冶天科技（ATi）亦提出視覺處理器（Visual Processing Unit）概念。圖形處理器使顯示卡减少了對中央處理器（CPU）的依赖，並分擔了部分原本是由中央處理器所擔當的工作，尤其是在進行三維繪圖運算時，功效更加明顯。圖形處理器所採用的核心技術有硬體座標轉換與光源、立體環境材質貼圖和頂點混合、纹理壓缩和凹凸映射貼圖、雙重纹理四像素256位渲染引擎等。 圖形處理器可單獨與專用電路板以及附屬組件組成顯示卡，或單獨一片晶片直接內嵌入到主機板上，或者內建於主機板的北橋晶片中，現在也有內建於CPU上組成SoC的。個人電腦領域中，在2007年，90%以上的新型桌上型電腦和筆記型電腦擁有嵌入式繪圖晶片，但是在效能上往往低於不少獨立顯示卡。但2009年以後，AMD和英特爾都各自大力發展內建於中央處理器內的高效能整合式圖形處理核心，它們的效能在2012年時已經勝於那些低階獨立顯示卡，這使得不少低階的獨立顯示卡逐漸失去市場需求，兩大個人電腦圖形處理器研發巨頭中，AMD以AMD APU產品線取代旗下大部分的低階獨立顯示核心產品線。而在手持裝置領域上，隨著一些如平板電腦等裝置對圖形處理能力的需求越來越高，不少廠商像是高通（Qualcomm）、PowerVR、ARM、NVIDIA等，也在這個領域裏紛紛「大展拳腳」。 GPU不同于传统的CPU，如Intel i5或i7处理器，其内核数量较少，专为通用计算而设计。 相反，GPU是一种特殊类型的处理器，具有数百或数千个内核，经过优化，可并行运行大量计算。 虽然GPU在游戏中以3D渲染而闻名，但它们对运行分析、深度学习和机器学习算法尤其有用。 GPU允许某些计算比传统CPU上运行相同的计算速度快10倍至100倍。.

查看 NVLink和圖形處理器

网络传输协议

通信协议或简称为传输协议（Communications Protocol）在电信中，是指在任何物理介质中允许两个或多个在中的终端之间传播信息的系统标准，也是指计算机通信或網路設備的共同语言。， 通信协议定义了通信中的语法学, 语义学和同步规则以及可能存在的错误检测与纠正。通信协议在硬件，软件或两者之间皆可实现 为了交换大量信息，通信系统使用通用格式(协议)。每条信息都有明确的意义使得预定位置给予响应，并独立回应指定的行为，通信协议须参与实体都同意才能生效。 为了达成一致，协议必须要有技术标准.

查看 NVLink和网络传输协议

美國能源部

美國能源部（United States Department of Energy）主要負責美國聯邦政府能源政策制定，能源行業管理，能源相關技術研發、武器研製等。.

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点对点协议

点对点协议（Point-to-Point Protocol，PPP）工作在数据链路层（以OSI参考模型的观点）。它通常用在两节点间建立直接的连接，并可以提供连接认证、传输加密（使用ECP，RFC 1968）以及压缩。 PPP被用在许多类型的物理网络中，包括串口线、电话线、中继链接、移动电话、特殊无线电链路以及光纤链路（如SONET）。 PPP还用在互联网接入连接上（现在称作宽带）。互联网服务提供商（ISP）使用PPP为用户提供到Internet的拨号接入，这是因为IP报文无法在没有数据链路协议的情况下通过调制解调器线路自行传输。PPP的两个衍生物PPPoE和PPPoA被ISP广泛用来与用户建立数字用户线路（DSL）Internet服务连接。 PPP被广泛用作连接同步和异步电路的数据链路层协议，取代了陈旧的串行线路IP协议（SLIP）以及电话公司的拥有的标准（如 X.25协议族中的LAPB。PPP被设计用来与许多网络层协议协同工作，包括网际协议（IP）、TRILL、Novell的互联网分组交换协议（IPX）、NBF以及AppleTalk。.

查看 NVLink和点对点协议

訊息傳遞介面

訊息傳遞界面/接口（Message Passing Interface，縮寫MPI）是一個平行計算的應用程式接口（API），常在超級電腦、電腦叢集等非共享內存環境程序設計。.

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輝達

#重定向 英伟达.

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HyperTransport

HyperTransport匯流排技术，简称“HT总线”，以前曾被称作“闪电数据传输”（Lightning Data Transport，LDT），是一种電腦處理器的互聯技術。它是一種高速、双向、低延时、点对点（P2P）、串行或者并行的高带宽连接总线技术，最早在1999年由超微半導體提出並發起，並聯合NVIDIA、ALi、ATI、Apple、全美達、IBM、CISCO等多個硬體廠商組成HyperTransport開放聯盟，于2001年4月2日开始將此匯流排技術投入使用，並由HyperTransport联合会（The HyperTransport Consortium）负责改进和发展此技术。.

查看 NVLink和HyperTransport

IBM

国际商业机器股份有限公司（International Business Machines Corporation，首字母縮略字：IBM，曾译万国商用机器公司）是美國一家跨國科技公司及諮詢公司，總部位於紐約州阿蒙克市。IBM主要客户是政府和企业。IBM生产并销售计算机硬件及软件，并且为系统架构和网络托管提供咨询服务。截止2013年，IBM已在全球拥有12个研究实验室和大量的软件开发基地。IBM雖然是一家商業公司，但在材料、化学、物理等科学领域卻也有很高的成就，利用這些學術研究為基礎，发明很多产品。比较有名的IBM发明的产品包括硬盘、自動櫃員機、通用产品代码、SQL、关系数据库管理系统、DRAM及沃森。.

查看 NVLink和IBM

InfiniBand

InfiniBand（直译为“无限带宽”技术，缩写为IB）是一个用于高性能计算的计算机网络通信标准，它具有极高的吞吐量和极低的延迟，用于计算机与计算机之间的数据互连。InfiniBand也用作服务器与存储系统之间的直接或交换互连，以及存储系统之间的互连。 截至2014年，它是超级计算机最常用的互连技术。和英特尔制造InfiniBand主机总线适配器和網路交換器，并根据2016年2月的报道，甲骨文公司已经设计了自己的Infiniband交换机单元和服务器适配芯片，用于自己的产品线和第三方。Mellanox IB卡可用于Solaris、RHEL、、Windows、HP-UX、、 AIX。它被设计为可扩展和使用的网络拓扑。 作为互连技术，IB与以太网、光纤通道和其他专有技术（例如克雷公司的SeaStar）竞争。 该技术由推动。.

查看 NVLink和InfiniBand

NVIDIA SLI

SLI，全稱為「--」（Scalable Link Interface），中文简称速力，是一種可把兩張或以上的顯示卡連在一起，作單一輸出使用的技術，從而達至繪圖處理效能加強的效果。該技術最初被稱為Scan Line Interleave，於1998年由3dfx公司推出，應用在Voodoo 2繪圖處理器上。至2004年，3dfx的收購者NVIDIA再次推出此技術，應用在以PCI Express為基礎的電腦上。.

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PCI Express

PCI Express，简称PCI-E，官方简称PCIe，是電腦匯流排PCI的一種，它沿用現有的PCI編程概念及通訊標準，但建基於更快的串行通信系統。 英特爾是該介面的主要支援者。PCIe仅应用于内部互连。由于PCIe是基于现有的PCI系统，只需修改物理层而无须修改软件就可将现有PCI系统转换为PCIe。 PCIe拥有更快的速率，以取代几乎全部现有的内部总线（包括AGP和PCI）。現在英特爾和AMD已採用單晶片組技術，取代原有的南桥／北桥方案。 除此之外，PCIe设备能够支援热拔插以及热交换特性，支援的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及+12V。 考虑到现在顯示卡功耗的日益增加，PCIe而后在规范中改善直接从插槽中取电的功率限制，16x的最大提供功率达到75W ，比AGP 8X接口有了很大的提升。 基本可以满足當時（2004年）的中高階显卡的需求。这一点可以从AGP、PCIe两个不同版本的6600GT顯示卡上就能明显地看到，后者并不需要外接电源。 PCIe只是南桥的扩展总线，它与操作系统无关，所以也保证它与原有PCI的兼容性，也就是说在很长一段时间内在主板上PCIe接口将和PCI接口共存，这也给用户的升级带来方便。由此可见，PCIe最大的意义在于它的通用性，不仅可以让它用于南桥和其他设备的连接，也可以延伸到芯片组间的连接，甚至也可以用于连接圖形處理器，这样，整个I/O系统重新统一起来，将更进一步简化计算机系统，增加计算机的可移植性和模块化。.

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泰坦 (超級電腦)

泰坦（英文：Titan，實驗室代號「OCLF-3」）是一台由克雷公司承建的超級電腦，置放於美國能源部下屬的橡樹嶺國家實驗室中，供各項科學研究專案使用。泰坦是由原來也置放於橡樹嶺國家實驗室的美洲虎（英文：Jaguar）經過多次升級改裝而成。泰坦也是世界上第一台以通用圖形處理器（GPGPU）為主要資料處理單元的超級電腦，2012年11月至2013年6月是世界上最快的超級電腦。美洲虎在2011年10月被宣布開始進行大幅升級，2012年10月，升級作業基本完工後這台超級電腦被更名為泰坦，並開始進行穩定性和效能測試，2013年中期方可供科學研究者們使用。升級的預算開始時是6千萬美元，其中絕大部分由美國能源部提供。而後來根據克雷公司的公開資訊，整台泰坦超級電腦的費用最終是9千7百萬美元，為填補資金空缺，美國國家海洋和大氣管理局也出了一小部分資金參與建造，以從主要出資方美國能源部的手上獲得一定的使用權。 泰坦使用由超微半導體提供的皓龍（Opteron）處理器連結輝達提供的Tesla運算用圖形處理器以進行協同運算，來在提供比美洲虎更高的運算效能之同時保持能源利用效率。整台泰坦共計18,688顆中央處理器和相同數量的圖形處理器，理論峰值效能是27petaFLOPS（每秒27×1015次浮點運算），然而，在2012年11月的LINPACK基準效能測試中卻僅取得17.59petaFLOPS的成績（每秒17.59×1015次浮點運算），直到2013年6月在Top500位列第一的排名被中國的天河二號取代。儘管如此，但無論從效能上抑或是能效比上來說，仍然要比同時期的其它超級電腦更勝一籌。 泰坦可用於任何目的的資料處理。然而，資料處理任務的優先級，需要基於三個方面的考量：任務計劃的重要度、任務計劃對異構運算的利用潛力以及任務計劃的運算程式源碼與其它超級電腦的相容性。經過篩選排程後，選中六個運算計劃，這六個「前鋒」計劃在泰坦開放使用後由泰坦依排程執行處理，這些處理任務多為關於奈米科技或氣候模型。不過其它沒被選為首先處理的任務計劃，仍會進行優先級排程，進入等候貯列，以待泰坦的運行處理。由於以圖形處理器來處理資料，基於圖形處理器擁有比中央處理器多得多的執行緒的理由，不少程式需要進行源碼變動處理以適應新的混合架構，這些處理常常需要有更高階的運算平行度，而這些變更甚至也可以在以中央處理器為主的超級電腦上獲得效能的提升。.

查看 NVLink和泰坦 (超級電腦)

另见

串行总线

英伟达

计算机总线