下圖顯示了一個包含兩個完全NVLink連接的GPU四聯體的8-GPU混合立方體網格，四聯體之間的NVLink連接以及每個四聯體內的GPU直接通過PCIe連接到各自的CPU。通過使用單獨的NVLink連接跨越兩個四聯體之間的間隙，可以減輕對每個CPU的PCIe上行鏈路的壓力，并且避免通過系統內存和跨CPU鏈接路線路由傳輸。
注意，8-GPU混合立方體網格的每一半都可以作為共享內存多處理器運行，而遠程節點也可以通過對等DMA共享內存。由于所有GPU到GPU的流量都通過NVLink進行，因此PCIe現在完全可用于連接到NIC（未顯示）或用于訪問系統內存流量。這種配置通常適用于通用的深度學習應用程序，并已實現在NVIDIA的新DGX-1服務器中。
下圖展示了一個四個GPU的集群，其中每個GPU都通過單個NVLink連接到其對等方。在這種情況下，對等方可以雙向通信，達到40 GB / sec的雙向帶寬（雙重鏈接的雙向帶寬為80GB / sec），從而實現GPU之間的強大數據共享。
雖然NVLink主要集中在將多個NVIDIA Tesla P100加速器連接在一起，但它也可以用作CPU到GPU的互連。例如，Tesla P100加速器可以通過NVIDIA NVLink技術連接到IBM的POWER8。POWER8與NVLink?支持四個NVLink。
下圖顯示了一個單GPU連接到啟用NVLink的CPU。在這種情況下，GPU可以以高達160 GB / sec的雙向帶寬訪問系統內存，比PCIe提供的帶寬高5倍。
下圖顯示了一個系統，其中每個GPU與CPU之間有兩個NVLink。每個GPU上剩余的兩個鏈接用于對等方通信
如Tesla P100設計部分所述，NVLink互連在P100加速器上。P100包括兩個400針高速連接器。其中一個連接器用于模塊上/下的NVLink信號；另一個用于供電、控制信號和PCIe I/O。
Tesla P100加速器可以安裝到更大的GPU載體或系統板中。GPU載體可以與其他P100加速器或PCIE控制器建立必要的連接。由于與傳統GPU板相比，P100加速器的尺寸更小，因此客戶可以輕松構建裝有比以往更多GPU的服務器。通過NVLink提供的額外帶寬，GPU到GPU的通信不會因PCIe帶寬的限制而成為瓶頸，為GPU聚類提供以前不可用的機會。
在GPU架構接口層面上，NVLink控制器通過另一個名為High-Speed Hub（HSHUB）的新塊與GPU內部通信。HSHUB直接訪問GPU寬交叉開關和其他系統元素，例如高速復制引擎（HSCE），可用于以最高NVLink速率將數據移動進入和移出GPU。下圖展示了NVLink與HSHUB以及GP100 GPU中的一些高級塊之間的關系。
