NVLink là gì? Khám phá công nghệ kết nối siêu tốc của NVIDIA

Công nghệ NVLink của NVIDIA lần đầu được giới thiệu vào năm 2016 cùng với GPU Tesla P100, nhưng hành trình phát triển đã bắt đầu từ 2014. Trong bối cảnh AI, siêu máy tính và các ứng dụng xử lý dữ liệu phức tạp bùng nổ, NVLink chính là chìa khóa giúp giải quyết điểm nghẽn về băng thông kết nối giữa các bộ xử lý – yếu tố quan trọng để khai thác tối đa sức mạnh của GPU hiện đại.

Bài viết từ VNSO sẽ giúp bạn hiểu rõ về NVIDIA NVLink, cách công nghệ này hoạt động, và vai trò quan trọng trong hạ tầng AI hiện đại.

1. NVLink là gì?

NVLink là công nghệ kết nối tốc độ cao do NVIDIA phát triển. Công nghệ này được thiết kế để bổ sung hoặc thay thế chuẩn PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) trong các hệ thống tính toán hiệu năng cao.

NVlink là gì?

PCIe là giao thức phổ biến để kết nối CPU, GPU và các linh kiện khác, nhưng với yêu cầu ngày càng cao của các hệ thống AI, PCIe dần bộc lộ hạn chế về tốc độ. NVLink ra đời để khắc phục vấn đề này, mang lại hiệu suất vượt trội.

Ưu điểm nổi bật của NVLink:

– Băng thông vượt trội: Đạt tới 900GB/s trên GPU Hopper H100, gấp nhiều lần so với PCIe Gen5 (~128GB/s).

– Kết nối trực tiếp GPU-GPU và GPU-CPU mà không cần qua hub trung gian.

– Hỗ trợ đồng bộ bộ nhớ giữa các GPU, giúp chia sẻ dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả hơn.

– Độ trễ thấp, tối ưu cho các tác vụ đòi hỏi đồng bộ dữ liệu nhanh chóng.

Có thể nói, NVLink hoạt động như một xa lộ dữ liệu tốc độ cao, giúp các bộ xử lý trao đổi thông tin nhanh hơn đáng kể so với chuẩn PCIe truyền thống.

>> Có thể bạn quan tâm đến: NVIDIA DGX GB300: Cỗ máy AI mạnh nhất thế giới

2. Cách NVLink hoạt động

2.1. Truyền dữ liệu song song trên nhiều kênh

Mỗi GPU được trang bị nhiều cổng NVLink. Mỗi cổng hỗ trợ băng thông lên tới 50GB/s mỗi chiều, cho phép truyền dữ liệu song song trên nhiều kênh.

Khác với PCIe chỉ có 1 đường truyền dữ liệu, NVLink cho phép truyền đồng thời trên nhiều kênh → giúp gia tăng tốc độ, giảm nghẽn băng thông và tối ưu luồng dữ liệu GPU-GPU.

2.2. Bộ nhớ chia sẻ – Unified Memory/Memory Pooling

Với NVLink, các GPU có thể chia sẻ bộ nhớ với nhau mà không cần sao chép dữ liệu. Điều này giúp:

– Tiết kiệm thời gian xử lý khi training mô hình AI lớn.

– Giảm áp lực bộ nhớ trên từng GPU riêng lẻ.

– Hỗ trợ chạy các mô hình AI vượt quá dung lượng VRAM của 1 GPU.

2.3. Độ trễ thấp và đồng bộ hóa hiệu quả

Nhờ kết nối trực tiếp, NVLink giúp giảm đáng kể độ trễ trong việc trao đổi dữ liệu. Đây là yếu tố then chốt đối với các ứng dụng AI thời gian thực, mô phỏng khoa học, hoặc dựng hình 3D chuyên sâu.

2.4. Mở rộng với NVSwitch – Kết nối hàng trăm GPU

Khi hệ thống cần kết nối nhiều GPU (trên 2-4 GPU), NVLink kết hợp với NVSwitch. NVSwitch đóng vai trò là chip chuyển mạch giúp tất cả GPU giao tiếp trực tiếp với nhau, tạo nên băng thông tổng hợp lên tới 900GB/s.

HGX H200 8-GPU với bốn thiết bị NVIDIA NVSwitch

Tóm Tắt Cơ Chế Hoạt Động:

– Truyền dữ liệu song song qua nhiều kênh.

– Chia sẻ bộ nhớ nhanh chóng giữa các GPU.

– Giảm độ trễ, tăng hiệu suất đồng bộ.

– Hỗ trợ mở rộng với nhiều GPU thông qua NVSwitch.

NVLink là nền tảng cốt lõi giúp các hệ thống AI, HPC và đồ họa chuyên sâu hoạt động mượt mà và hiệu quả hơn so với PCIe.

3. Ứng dụng thực tế của NVLink

3.1. Huấn luyện AI mô hình lớn (Large Model Training)

NVLink cho phép kết nối nhiều GPU thành một cụm mạnh mẽ, hỗ trợ xử lý các mô hình AI phức tạp như GPT, BERT, hoặc Llama với hàng tỷ tham số. Nhờ chia sẻ bộ nhớ và giảm thời gian truyền dữ liệu, nó giúp rút ngắn thời gian huấn luyện từ vài tuần xuống chỉ vài ngày. Các hệ thống như NVIDIA DGX tích hợp NVLink là lựa chọn hàng đầu cho các nền tảng AI như PyTorch và TensorFlow.

3.2. Trung tâm dữ liệu AI & HPC (High Performance Computing)

NVLink được sử dụng rộng rãi trong các siêu máy tính như Selene, Fugaku, hoặc Summit, nơi hàng nghìn GPU cần truyền dữ liệu với độ trễ tối thiểu. Công nghệ này hỗ trợ xử lý các tác vụ phức tạp như mô phỏng khí hậu, nghiên cứu y sinh, hoặc phân tích tài chính.

3.3. Render đồ họa chuyên nghiệp

Các ngành công nghiệp sáng tạo như sản xuất phim, game, hoặc hiệu ứng đặc biệt (VFX) sử dụng NVLink để kết nối nhiều GPU RTX/Quadro, giúp render hình ảnh chất lượng cao trong thời gian ngắn. NVLink cho phép chia sẻ khối lượng công việc và dữ liệu hình ảnh mượt mà giữa các GPU.

3.4. Ứng dụng AI trong doanh nghiệp (Enterprise AI)

NVLink là hạ tầng lý tưởng cho các doanh nghiệp trong lĩnh vực:

– Ngân hàng, bảo hiểm, tài chính (phân tích dữ liệu lớn, dự đoán thị trường).

– Y tế (AI chẩn đoán hình ảnh, dữ liệu sinh học).

– Sản xuất, công nghiệp 4.0.

– Triển khai AI nội bộ như Chatbot, RPA, phân tích dữ liệu.

3.5. Phần mềm tối ưu đa GPU

Các nền tảng như CUDA, cuDNN, NCCL được NVIDIA tối ưu để tận dụng băng thông của NVLink. Các thư viện này giúp quản lý dữ liệu và đồng bộ GPU tự động, giúp việc triển khai mô hình AI trên nhiều GPU trở nên dễ dàng.

4. Các thế hệ NVLink qua các năm

Các thế hệ NVlink qua từng năm

NVIDIA liên tục cải tiến NVLink qua các thế hệ:

Từ 2025, NVIDIA còn ra mắt NVLink Fusion, hỗ trợ kết nối không chỉ GPU mà cả CPU và accelerator từ các nhà sản xuất khác, giúp mở rộng hệ sinh thái AI đa dạng hơn.

5. NVLink và PCIe – Đâu là sự khác biệt?

NVLink là công nghệ cốt lõi trong các hệ thống AI hiện đại, mang lại hiệu suất vượt trội và khả năng chia sẻ dữ liệu tối ưu so với PCIe. Đây là lựa chọn không thể thiếu cho các hệ thống đa GPU và hạ tầng AI.

>> Xem thêm: Server AI là gì? Tất cả những điều bạn cần biết về máy chủ AI

6. Nhà cung cấp dịch vụ cho thuê Server AI uy tín, chất lượng

VNSO là nhà cung cấp giải pháp hạ tầng AI hàng đầu tại Việt Nam, chuyên cho thuê máy chủ AI tích hợp công nghệ NVLink từ NVIDIA. Với sự hợp tác chiến lược cùng NVIDIA và các đối tác công nghệ toàn cầu, VNSO mang đến giải pháp hạ tầng AI mạnh mẽ, phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp Việt Nam.

Với kinh nghiệm triển khai nhiều dự án AI, VNSO cam kết mang đến cho khách hàng:

– Hệ thống máy chủ GPU NVIDIA tối ưu NVLink.

– Tư vấn giải pháp AI phù hợp với nhu cầu thực tiễn.

– Dịch vụ hỗ trợ 24/7, triển khai nhanh chóng, chi phí hợp lý.

Liên hệ VNSO ngay hôm nay để được tư vấn miễn phí giải pháp AI đa GPU với NVLink tối ưu cho doanh nghiệp bạn!

Câu hỏi thường gặp về NVLink

NVLink có thay thế được PCIe không?
Không hoàn toàn. PCIe vẫn phổ biến trong PC và server tiêu chuẩn. NVLink chủ yếu được dùng trong các hệ thống AI cao cấp, nơi cần băng thông cao và độ trễ thấp giữa nhiều GPU.

Có thể dùng NVLink cho máy tính cá nhân không?
Không. NVLink hiện chỉ hỗ trợ trên các GPU dòng cao cấp của NVIDIA như A100, H100 hoặc RTX Quadro chuyên dụng, không áp dụng cho máy tính cá nhân thông thường.

NVLink có giúp tăng tốc độ huấn luyện AI không?
Có. NVLink hỗ trợ chia sẻ bộ nhớ và truyền dữ liệu nhanh giữa các GPU, giúp huấn luyện các mô hình AI lớn như GPT, BERT hiệu quả hơn rất nhiều so với chỉ dùng PCIe.

Sự khác biệt lớn nhất giữa NVLink và PCIe là gì?
NVLink có băng thông cao hơn nhiều (lên đến 1.8 TB/s), độ trễ thấp, và hỗ trợ kết nối trực tiếp GPU-GPU. Trong khi đó, PCIe bị giới hạn bởi số lane và độ trễ cao hơn.

Doanh nghiệp nào nên dùng hệ thống có NVLink?
Doanh nghiệp cần xử lý AI, mô hình học máy lớn, phân tích dữ liệu, mô phỏng, dựng hình hoặc có nhu cầu triển khai AI nội bộ – đều sẽ hưởng lợi từ hệ thống có NVLink.

Có cần phần mềm đặc biệt để sử dụng NVLink không?
Không cần cài thêm. Nhưng để khai thác tối đa NVLink, nên dùng các thư viện AI được NVIDIA tối ưu như CUDA, cuDNN, hoặc NCCL để quản lý dữ liệu đa GPU hiệu quả.

Contact Information

Để tìm hiểu thông tin về giải pháp Cloud Computing, máy chủ ảo, máy chủ vật lý, CDN… Quý khách vui lòng liên hệ chúng tôi theo thông tin dưới đây:

VNSO TECHNOLOGY CO., LTD – SINCE 2015

– Website: https://vnso.vn/
– Fanpage: Facebook | LinkedIn | YouTube | TikTok
– Hotline: 0927 444 222 | Email: info@vnso.vn
– Trụ sở: Lô O số 10, Đường số 15, KDC Miếu Nổi, Phường Gia Định, TP. Hồ Chí Minh
– VPGD Đà Nẵng: 30 Nguyễn Hữu Thọ, Phường Hải Châu, Đà Nẵng
– VPGD Hà Nội: 132 Vũ Phạm Hàm, Phường Yên Hòa, Hà Nội