Как настроить NVLink на VPS

NVLink от NVIDIA – это высокоскоростная технология межсоединений, созданная для быстрой связи между GPU и CPU в системе, обеспечивающая гораздо более высокую скорость передачи данных, чем традиционные PCIe-соединения. Она особенно полезна в высокопроизводительных вычислениях (HPC), исследованиях ИИ и задачах глубокого обучения, где необходимо быстро обрабатывать большие объемы данных между GPU. Настройка NVLink может значительно повысить производительность рабочих нагрузок, требующих установки нескольких GPU. В этом руководстве мы рассмотрим шаги по настройке NVLink на вашей машине.

Что такое NVLink?

NVLink – это фирменная технология межсоединений NVIDIA, которая обеспечивает передачу данных между GPU или между GPU и CPU с высокой пропускной способностью. Она обеспечивает более быстрый обмен данными, чем стандартные соединения PCI Express (PCIe), благодаря использованию нескольких полос данных. Такая прямая связь сводит к минимуму необходимость прохождения данных через центральный процессор, что позволяет уменьшить количество узких мест и повысить общую производительность системы.

Ключевые преимущества NVLink:

• Более быстрая связь: NVLink обеспечивает двунаправленную пропускную способность до 25 ГБ/с на канал, что значительно быстрее, чем PCIe 3.0.
• Масштабируемость: NVLink позволяет масштабировать несколько GPU для сложных вычислений, таких как обучение моделей ИИ или научное моделирование.
• Унифицированный доступ к памяти: NVLink обеспечивает общий доступ к памяти между графическими процессорами, позволяя им использовать память друг друга и совместно работать с большими массивами данных.

Необходимые условия для конфигурации NVLink

Перед настройкой NVLink убедитесь, что у вас есть следующее:

1. Поддерживаемые графические процессоры: NVLink доступен только на определенных графических процессорах NVIDIA, таких как NVIDIA Tesla, Quadro и GeForce RTX (2080, 2080 Ti, 3080, 3090 и т.д.). Убедитесь, что ваши GPU поддерживают NVLink, посмотрев документацию NVIDIA для конкретной модели, которую вы используете.
2. Мост NVLink: Мост NVLink необходим для физического соединения графических процессоров. Количество необходимых мостов зависит от количества GPU и желаемой конфигурации. Некоторые графические процессоры могут использовать несколько NVLink для увеличения пропускной способности.
3. Система с поддержкой NVLink: Убедитесь, что материнская плата и BIOS вашей системы поддерживают NVLink. В системе должно быть достаточно слотов PCIe и соответствующее расстояние для физического размещения GPU и моста NVLink.
4. Драйверы NVIDIA и CUDA: Для полноценного использования NVLink необходимо установить новейшие драйверы NVIDIA и набор инструментов CUDA. Они необходимы для обеспечения связи между графическими процессорами.

Пошаговое руководство по настройке NVLink

Шаг 1: Установите графические процессоры

Перед настройкой NVLink установите поддерживаемые графические процессоры NVIDIA в слоты PCIe вашей системы. Убедитесь, что GPU надежно установлены в соответствующие слоты. Если ваша материнская плата поддерживает несколько GPU, обратите внимание на расстояние между слотами, так как оно должно соответствовать мосту NVLink.

1. Выключите питание и выньте вилку из розетки.
2. Откройте корпус системы.
3. Вставьте графические процессоры в слоты PCIe и закрепите их на месте.
4. Подключите все необходимые кабели питания от блока питания (БП) к GPU.
5. Закройте корпус системы и включите питание.

Шаг 2: Установка моста NVLink

После установки графических процессоров их можно подключить с помощью моста NVLink. Для этого выполните следующие действия:

1. Найдите разъемы NVLink на верхней части графических процессоров. Эти разъемы предназначены специально для моста NVLink.
2. Совместите мост NVLink с разъемами и осторожно вставьте его на место. Убедитесь, что мост надежно закреплен на обоих графических процессорах.
3. Если в вашей конфигурации используется несколько мостов NVLink (для некоторых GPU с двумя разъемами), повторите этот процесс для каждого моста.

Шаг 3: Установите драйверы NVIDIA

Чтобы включить NVLink, в системе должны быть установлены последние версии драйверов NVIDIA. Выполните следующие шаги для установки драйверов:

1. Загрузите последние версии драйверов NVIDIA: Зайдите на страницу загрузки драйверов NVIDIA, выберите модель GPU и загрузите соответствующие драйверы для вашей операционной системы.
2. Установите драйверы: Для Linux:
   sudo apt-get update
sudo apt-get install nvidia-driver-


   Для Windows запустите загруженную программу установки драйверов и следуйте инструкциям на экране.

3. Перезагрузите систему: После установки драйверов перезагрузите систему, чтобы изменения вступили в силу.

Шаг 4: Установите набор инструментов CUDA

NVLink часто используется в сочетании с CUDA, особенно в задачах глубокого обучения и высокопроизводительных вычислениях. Чтобы в полной мере использовать NVLink, необходимо установить в системе набор инструментов CUDA.

1. Загрузите CUDA Toolkit: Посетите страницу загрузки CUDA Toolkit и загрузите подходящую версию для вашей операционной системы.
2. Установите CUDA: Для Linux:
   sudo apt-get install cuda


   Для Windows запустите программу установки CUDA и следуйте подсказкам.

3. Проверка установки CUDA: После установки убедитесь, что CUDA установлена правильно, выполнив следующую команду:
   nvcc --version


   Это должно вернуть версию CUDA, установленную в вашей системе.

Шаг 5: Включите NVLink

Теперь, когда графические процессоры установлены, драйверы и CUDA настроены, можно включить NVLink.

1. Проверьте конфигурацию GPU: Убедитесь, что графические процессоры установлены и распознаются системой, используя следующую команду (Linux):
   nvidia-smi


   В списке должны быть все GPU, установленные в системе, и показан их соответствующий статус PCIe и NVLink.

2. Включите NVLink с помощью nvidia-smi: Инструмент nvidia-smi используется для включения и мониторинга NVLink. Чтобы проверить, включен ли NVLink, выполните команду:
   nvidia-smi topo -m


   Если NVLink настроен правильно, в результатах будут показаны связи между графическими процессорами, указывающие на то, какие GPU подключены через NVLink. Ищите метку “NVLink” между парами графических процессоров.

3. Бенчмарк NVLink: Для измерения производительности NVLink можно запустить тесты или бенчмарки. Такие инструменты, как cuBLAS или NCCL (NVIDIA Collective Communications Library), можно использовать для оценки скорости передачи данных между GPU по NVLink.

Шаг 6: Настройте приложения для использования NVLink

Чтобы ваши приложения могли использовать преимущества NVLink, вам нужно настроить их на использование высокоскоростного межсоединения между GPU. Многие фреймворки глубокого обучения, такие как TensorFlow, PyTorch и MXNet, автоматически обнаруживают NVLink и используют его для работы с несколькими GPU.

Например, в TensorFlow вы можете проверить доступные GPU и их NVLink-соединение с помощью:

Такие фреймворки, как NCCL (NVIDIA Collective Communications Library), оптимизированы для NVLink и используются для передачи данных в средах с несколькими GPU.

Шаг 7: Мониторинг состояния NVLink

После настройки NVLink необходимо отслеживать его состояние, чтобы убедиться, что он работает правильно. Инструмент nvidia-smi обеспечивает всесторонний мониторинг трафика NVLink, использования полосы пропускания и производительности GPU. Вы можете использовать:

Эта команда показывает подробную статистику о соединении NVLink, включая пропускную способность и любые ошибки, возникающие при передаче данных.

Заключение

Настройка NVLink на машине может значительно повысить производительность систем с несколькими GPU, особенно для рабочих нагрузок, предполагающих высокоскоростную передачу данных между GPU, таких как глубокое обучение, обучение ИИ и задачи HPC. Следуя шагам, описанным в этом руководстве, вы сможете установить и настроить NVLink для оптимальной производительности вашей системы. Убедитесь, что вы правильно установили графические процессоры, подключили их к соответствующему мосту NVLink и установили последние версии драйверов и набора инструментов CUDA для полной поддержки NVLink. Наконец, следите за производительностью и состоянием NVLink, чтобы убедиться, что он работает так, как нужно, позволяя в полной мере использовать возможности высокоскоростных соединений.