Comment configurer NVLink sur un VPS

NVIDIA NVLink est une technologie d’interconnexion à haut débit conçue pour permettre une communication rapide entre les GPU et les CPU dans un système, permettant des taux de transfert de données beaucoup plus élevés que les connexions PCIe traditionnelles. Cette technologie est particulièrement utile pour le calcul haute performance (HPC), la recherche en IA et les tâches d’apprentissage en profondeur, où de gros volumes de données doivent être traités rapidement entre les GPU. La configuration de NVLink peut améliorer de manière significative les performances pour les charges de travail qui nécessitent des configurations multi-GPU. Ce guide vous guidera à travers les étapes de configuration de NVLink sur votre machine.

Qu’est-ce que NVLink ?

NVLink est une technologie d’interconnexion propriétaire de NVIDIA qui permet le transfert de données entre les GPU ou entre les GPU et les CPU à des bandes passantes élevées. Elle permet une communication plus rapide que les connexions PCI Express (PCIe) standard en utilisant plusieurs voies de données. Cette communication directe minimise la nécessité pour les données de passer par le CPU, ce qui peut réduire les goulots d’étranglement et améliorer les performances globales du système.

Principaux avantages de NVLink :

• Communication plus rapide: NVLink fournit jusqu’à 25 Go/s de bande passante bidirectionnelle par lien, ce qui est nettement plus rapide que PCIe 3.0.
• Évolutivité: NVLink permet la mise à l’échelle de plusieurs GPU pour des calculs complexes tels que l’entraînement de modèles d’IA ou les simulations scientifiques.
• Accès unifié à la mémoire: NVLink facilite l’accès à la mémoire partagée entre les GPU, ce qui leur permet d’utiliser la mémoire des autres et de travailler ensemble sur des ensembles de données volumineux.

Conditions préalables à la configuration de NVLink

Avant de configurer NVLink, assurez-vous que vous disposez des éléments suivants :

1. GPU pris en charge: NVLink n’est disponible que sur certains GPU NVIDIA, tels que les NVIDIA Tesla, Quadro et GeForce RTX (2080, 2080 Ti, 3080, 3090, etc.). Vérifiez que vos GPU prennent en charge NVLink en consultant la documentation de NVIDIA pour le modèle spécifique que vous utilisez.
2. Pont NVLink: Un pont NVLink est nécessaire pour connecter physiquement les GPU. Le nombre de ponts nécessaires dépend du nombre de GPU et de la configuration souhaitée. Certains GPU peuvent utiliser plusieurs NVLinks pour une plus grande bande passante.
3. Système compatible avec les NVLinks: Assurez-vous que la carte mère et le BIOS de votre système prennent en charge NVLink. Le système doit disposer de suffisamment d’emplacements PCIe et d’un espacement approprié pour accueillir physiquement les GPU et le pont NVLink.
4. Pilotes NVIDIA et CUDA: vous devrez installer les derniers pilotes NVIDIA et le toolkit CUDA pour utiliser pleinement NVLink. Ces éléments sont essentiels pour permettre la communication entre les GPU.

Guide étape par étape pour la configuration de NVLink

Étape 1 : Installer les GPU

Avant de configurer NVLink, installez vos GPU NVIDIA pris en charge dans les emplacements PCIe de votre système. Assurez-vous que les GPU sont bien installés dans leurs emplacements respectifs. Si votre carte mère prend en charge plusieurs GPU, faites attention à l’espacement des fentes, car il doit être compatible avec le pont NVLink.

1. Mettez la machine hors tension et débranchez-la.
2. Ouvrez le boîtier du système.
3. Insérez les GPU dans les emplacements PCIe et fixez-les en place.
4. Connectez les câbles d’alimentation nécessaires entre le bloc d’alimentation et les GPU.
5. Fermez le boîtier du système et remettez-le sous tension.

Étape 2 : Installer le pont NVLink

Une fois les GPU installés, vous pouvez les connecter à l’aide du pont NVLink. Suivez les étapes suivantes :

1. Identifiez les connecteurs NVLink sur le dessus des GPU. Ces connecteurs sont conçus spécifiquement pour le pont NVLink.
2. Alignez le pont NVLink sur les connecteurs et mettez-le soigneusement en place. Assurez-vous que le pont est fermement installé sur les deux GPU.
3. Si votre configuration utilise plusieurs ponts NVLink (pour certains GPU avec deux connecteurs), répétez ce processus pour chaque pont.

Étape 3 : Installer les pilotes NVIDIA

Pour activer NVLink, vous devez installer les derniers pilotes NVIDIA sur votre système. Suivez les étapes suivantes pour installer les pilotes :

1. Téléchargez les derniers pilotes NVIDIA: Visitez la page de téléchargement des pilotes NVIDIA, sélectionnez votre modèle de GPU et téléchargez les pilotes appropriés pour votre système d’exploitation.
2. Installez les pilotes: Pour Linux :
   sudo apt-get update
sudo apt-get install nvidia-driver-


   Pour Windows, exécutez le programme d’installation du pilote téléchargé et suivez les instructions à l’écran.

3. Redémarrez le système: Après avoir installé les pilotes, redémarrez votre système pour vous assurer que les modifications sont prises en compte.

Étape 4 : Installer le kit d’outils CUDA

NVLink est souvent utilisé en combinaison avec CUDA, en particulier pour l’apprentissage profond et les tâches HPC. Pour tirer pleinement parti de NVLink, vous devez installer le kit d’outils CUDA sur votre système.

1. Téléchargez CUDA Toolkit: Visitez la page de téléchargement de CUDA Toolkit et téléchargez la version appropriée pour votre système d’exploitation.
2. Installez CUDA: Pour Linux :
   sudo apt-get install cuda


   Pour Windows, exécutez le programme d’installation de CUDA et suivez les instructions.

3. Vérifiez l’installation de CUDA: Après l’installation, vérifiez que CUDA est correctement installé en exécutant la commande suivante :
   nvcc --version


   Cette commande devrait indiquer la version de CUDA installée sur votre système.

Étape 5 : Activer NVLink

Maintenant que vos GPU sont installés, que les pilotes et CUDA sont configurés, vous pouvez activer NVLink.

1. Vérifiez la configuration du GPU: Vérifiez que les GPU sont installés et reconnus par le système à l’aide de la commande suivante (Linux) :
   nvidia-smi


   Cette commande devrait dresser la liste de tous les GPU installés dans votre système et indiquer leur statut PCIe et NVLink respectif.

2. Activer NVLink avec nvidia-smi: L’outil nvidia-smi est utilisé pour activer et surveiller NVLink. Pour vérifier si NVLink est activé, exécutez :
   nvidia-smi topo -m


   Si NVLink est correctement configuré, la sortie affichera des liens entre les GPU, indiquant quels GPU sont connectés via NVLink. Recherchez l’étiquette “NVLink” entre les paires de GPU.

3. Effectuer des analyses comparatives de NVLink: Vous pouvez effectuer des tests ou des analyses comparatives pour mesurer les performances de NVLink. Des outils tels que cuBLAS ou NCCL (NVIDIA Collective Communications Library) peuvent être utilisés pour évaluer les taux de transfert de données entre les GPU via NVLink.

Étape 6 : Configurer les applications pour utiliser NVLink

Pour que vos applications tirent parti de NVLink, vous devez les configurer de manière à utiliser l’interconnexion à large bande passante entre les GPU. De nombreux frameworks d’apprentissage profond tels que TensorFlow, PyTorch et MXNet détectent automatiquement NVLink et l’utilisent pour les opérations multi-GPU.

Par exemple, dans TensorFlow, vous pouvez vérifier les GPU disponibles et leur connectivité NVLink en utilisant :

Les frameworks tels que NCCL (NVIDIA Collective Communications Library) sont optimisés pour NVLink et sont utilisés pour les transferts de données dans les environnements multi-GPU.

Étape 7 : Contrôler l’état de NVLink

Une fois NVLink configuré, il est essentiel de surveiller son état pour s’assurer qu’il fonctionne correctement. L’outil nvidia-smi permet une surveillance complète du trafic NVLink, de l’utilisation de la bande passante et des performances du GPU. Vous pouvez l’utiliser :

Cette commande affiche des statistiques détaillées sur la connexion NVLink, y compris le débit et les erreurs rencontrées lors des transferts de données.

Conclusion

La configuration de NVLink sur une machine peut améliorer de manière significative les performances des configurations multi-GPU, en particulier pour les charges de travail qui impliquent un transfert de données à grande vitesse entre les GPU, comme l’apprentissage profond, l’entraînement à l’IA et les tâches HPC. En suivant les étapes décrites dans ce guide, vous pouvez installer et configurer NVLink pour obtenir des performances optimales dans votre système. Veillez à installer correctement vos GPU, à les connecter avec le pont NVLink approprié et à installer les derniers pilotes et le toolkit CUDA pour une prise en charge complète de NVLink. Enfin, surveillez les performances et l’état de NVLink pour vous assurer qu’il fonctionne comme prévu et vous permettre d’exploiter pleinement ses capacités d’interconnexion à haut débit.