NVlink 与 SLI – 有什么区别？

译自：https://www.electronicshub.org/nvlink-vs-sli/

自从显卡单元问世以来，计算机爱好者一直在寻找新的方法来进一步提高系统性能。甚至像连接 GPU 这样荒谬的想法也被研发工程师考虑过。结果，SLI 技术被开发出来，并被证明是这些努力的一个突破。这项技术带来了将多个 GPU 连接到单个系统的革命。

可扩展链接接口 (SLI) 技术由 Nvidia 开发，旨在提供一种链接 GPU 的方法。该技术后来被 Nvidia 的 NVlink 取代，后者提供了升级的计算能力。由于许多用户可能不知道这项技术，因此本文尝试用简单的语言对其进行解释。我们还将了解这两种技术有何不同。

SLI 及其工作原理

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可扩展链路接口 (SLI) 技术由 3DFx Interactive 开发，后来成为 Nvidia 的一部分。该技术的主要目标是在主从配置中使用多个 GPU。这种配置的重点是使用一个 GPU 作为主车，其他 GPU 作为从卡。SLI 能够同时连接 4 个 GPU。

SLI 配置选择相同型号的兼容 GPU。还分配了一个单独的 PSU 来满足多个 GPU 的要求。SLI 技术有助于划分主 GPU 的整体工作负载。SLI 桥允许主 GPU 和从 GPU 之间进行分层连接。

结果，来自主 GPU 的数据被进一步划分为更小的部分并分配给从 GPU。这允许多个卡同时处理数据，以减少计算时间。从属 GPU 处理后的所有数据都会返回到主 GPU。它将处理后的数据组合起来并将其发送到系统的显示器上，用户可以在其中查看。

SLI 的优点和缺点

SLI 是第一个连接多个 GPU 的解决方案。因此，与所有技术一样，SLI 也有各种优点和局限性。这些要点对于开发基于 SLI 的下一代技术非常重要。为了了解 SLI 技术的优缺点，我们在下面列出了其中的一些。

优点

• 它通过改善多个 GPU 之间的通信来提高系统性能
• 即使在更高分辨率下，SLI 也能保持视觉数据的平滑渲染
• 它与更高刷新率的显示器兼容
• 图形输出的质量保持不变，保持其图形保真度

缺点

• 增加 GPU 数量并不会增加系统容量
• 多个 GPU 消耗更多电量并产生大量热量
• 该技术不适合最新的游戏和 GPU
• 它很容易出现故障，这可能会让用户在工作或游戏时感到沮丧

NVLink 及其工作原理

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NVLink 是 SLi 技术的改进版本，进行了不同的调整。它引入了附加功能来增强 GPU 连接性。NVLink 还提供多个 GPU 之间的连接，但配置不同。与 SLI 的主从配置不同，NVLink 在 GPU 之间使用并行连接。

采用网状网络开发的并行连接可增强 GPU 的性能。因此，多个 GPU 作为一个单元，有助于提供增强的处理能力。连接的 GPU 拥有自己的内存，从而增加了系统的总可用内存。NVLink 桥还支持 20 至 30 GB/s 的带宽，为 4 个 GPU 的设置提供超过 100GB/s 的速度。

网状网络消除了 GPU 之间的层级关系。计算数据因此连接到每个 GPU 的节点，从而提高了整体渲染速度。因此，150 至 200 GB/s 的带宽也可以实现。与 SLI 相比，NVLink 的延迟非常低。

NVLink 的优点和缺点

即使是 SLI 的高级版本，NVLink 也具有完全不同的配置。通过消除 SLI 的缺点，它无疑为性能部门提供了很多帮助。但与 SLI 一样，它也有一些限制，这对于某些用户来说可能是不受欢迎的。为了了解 NVLink 的优缺点，我们整理了以下几点。

优点

• 由于网状网络配置，通过 NVLink 连接的所有 GPU 同时可用
• 多个 GPU 作为一个统一的单元，增加了系统的整体容量
• 它在优先级下提供 GPU 之间的直接连接。这增强了整体带宽，最终减少了计算时间
• 得益于 NVLink 桥的并行连接，即使在较高负载下，系统也能保持稳定

缺点

• NVLink 技术对于多种 GPU 来说仍然是新技术，这缩短了兼容 GPU 的列表
• NVLink 的溢价进一步缩小了能够负担得起的用户范围。它还需要连接硬件，这增加了拥有该技术的成本
• 作为一种依赖于软件的技术，NVLink 的性能因驱动程序而异
• 同时工作的多个 GPU 设置会增加功耗。还会产生大量热量，需要外部冷却装置。

NVLink 与 SLI 有何不同

尽管NVLink是SLI的高级版本，但相似之处仅限于技术需要的基本原理。两者均由 Nvidia 开发，但存在一些差异，从而使其独一无二。SLI 按照主从关系原理运行，而 NVLink 通过网状网络运行。结果，SLI 中形成了 NVLink 中不存在的数据瓶颈。

这两种技术的带宽也有所不同，NVLink 远远落后于 SLI。NVLink 同时使用所有 GPU，因此为每个单元提供超过 20 至 30 GBps 的带宽。另一方面，SLI 必须从主单元分离数据并将其分配给从属 GPU。因此，可实现 2 至 3.5 GBps 的数据传输速度（通过双通道）。由于 NVLink 中共享 VRAM，渲染输出更加流畅且无延迟。

所连接 GPU 的内存在 NVLink 中充当单个实体。在 SLI 中，即使添加多个从属 GPU 后，（主 GPU 的）容量仍保持不变。NVLink 因性能优势而取代了 SLI。SLI 的定价非常激进，但作为一种过时的技术，它并没有引起足够的关注。然而，SLI 仍然通过修改后的 NVLink 接口与某些 Nvidia GPU 兼容。

Nvlink 与 SLI – 常见问题解答

1. NVLink可以连接多少个GPU？

答：根据 NVLink 的代次，整个 GPU 的兼容性有所不同。最初的版本仅适用于 2 个 GPU，下一代支持 4 个 GPU。通过在下一代中将链路从 8 个搁置到 4 个，单个单元的数据速率得到了提高。截至目前，像 Nvidia H100 Tensor Core 这样强大的 GPU 可以支持超过 18 个链接。

2. 是否可以在不使用 SLI 的情况下运行 2 个 GPU？

答：用户可以在不使用 SLI 的情况下运行两个 GPU。非 SLI 连接可以运行两个 GPU，但需要注意一些因素。两个 GPU 必须属于同一制造商。这有助于保持系统稳定并实现 GPU 的最佳输出。

3. NVLink中使用的是PCIe吗？

Ans：通过使用连接器，NVLink可以与PCIe接口一起使用。这样做是为了通过清除 PCIe 上的过载来增强 GPU 和 CPU 之间的物理连接。连接到 NVLink 的附加 PCIe 节点在某些基于 PCIe 的系统中非常有用。

4. SLI 和 NVLink 可以互换吗？

答：尽管这两种技术基于相同的原理，但 SLI 和 NVLink 仍然不能互换。NVLink 是最新的技术之一，而 SLI 是一项过时的技术。除此之外，两种技术的实际配置也不同。因此，NVLink 与 SLI 不兼容。

结论

SLI 和 NVLink 共享连接多个 GPU 的相同原理，已被证明是革命性的计算机系统技术。事实证明，SLI 是 NVLink 技术多项改进的基础。它释放了多个 GPU 协同工作以应对更高负载的竞争的潜力。在本文中，我们提供了与 SLI 和 NVLink 技术相关的详细信息。用户可以将这些知识应用到他们的系统中，体验通过多个 GPU 的强大功能对图形数据的增强处理。