Железо,  Майнинг

Instinct MI100 — прорыв на рынке профессиональных видеоускорителей от AMD?

В конце 2020 года множество ожиданий тех, кто занимается высокопроизводительными вычислениями, было связано с выходом видеокарт AMD шеститысячной серии.

Модели 6000-й линейки имеют высокую производительность при проведении FP32-вычислений, но имеют слабую производительность при работе с большими массивами данных (например, на алгоритме Ethash) из-за небольшой пропускной способности памяти GDDR6. Видеопамять GDDR6X имеет во много раз большую эффективность, поэтому Nvidia со своими видеокартами трехтысячной серии выглядит безусловным лидером среди геймеров и майнеров. На рынке профессиональных видеокарт Nvidia является безоговорочным лидером после выпуска весной 2020 года модели A100 SXM4 с 40 Гб памяти типа HBM2e.

Компания AMD не собирается сдаваться и в конце 2020 года выпустила в свет профессиональную видеокарту Instinct™ MI100, имеющую на борту быстродействующую память типа HBM2 с шиной в 4096 бит (32 гигабайта). При цене примерно в два раза меньшей топового профессионального решения от nvidia это неплохая альтернатива для дата-центров.

Рассмотрим подробнее возможности видеокарты AMD Instinct MI100 в сравнении с другими топовыми GPU в контексте проведения высокопроизводительных вычислительных операций (соотношения выдаваемого хешрейта на Ethash к потребленной энергии и цене).

Сравнение характеристик видеокарт AMD Instinct MI100, Radeon RX 6900 XT и Nvidia A100 SXM4, RTX 3080, 3090

Видеокарты компании AMD Instinct MI100, Radeon RX 6900 XT и Nvidia A100 SXM4, GTX3080/3090 имеют следующие технические характеристики (приводятся только данные, интересные с точки зрения высокопроизводительных вычислений):

Параметр Видеокарты
AMD Nvidia
Radeon RX6900XT Radeon RX6800XT Instinct MI100 A100 SXM4 RTX 3090 RTX 3080
Анонс/
Дата выпуска
28.10.2020/
08.12.2020
28.10.2020/
18.11.2020
16.11.2020 14.05.2020 01.09.2020/
24.09.2020
01.09.2020/
17.09.2020
Рекоменд.
цена, USD
999 649 5000-6400 (?) 9895 1499 699
Техпроцесс, нм 7 7 7 7 8 8
Графический чип Navi21XTX Navi21XT MI100XL GA100 GA102-300-A1 GA102-200-KD-A1
Архитектура RDNA2 RDNA2 Arcturus
CDNA 1.0
Ampere Ampere Ampere
Площадь кристалла,
кв. мм
536 536 750 826 628 628
Число транзисторов, млрд 26,8 23 50 54.2 28.3 28.3
Кол-во ядер (шейдеров)
GPU
5120 4608 7680 6912 10496 8704
Кол-во ROP 128 128 64 160 112 96
Базовая частота GPU, МГц 1825 1825 1000 1410 1395 1440
Частота GPU в разгоне, МГц 2250 2250 1502 1695 1710
Вычислительн. мощность
FP32, TFLOPS
23.04 20.74 16.17 19.49 35.58 29.77
Тип памяти GDDR6 GDDR6 HBM2 HBM2e GDDR6X GDDR6X
Объем памяти 16 16 32 40 24 10
Частота памяти, Mhz 2000 2000 1200 1215 1219 1188
Эффективная частота памяти, Мгц 16000 16000 2400 2400 19500 19000
Разрядность шины памяти, бит 256 256 4096 5120 384 320
Пропускная способность памяти, GB/sec 512 512 1228.8 1555 936.2 760.3
Макс. мощность (TDP), ватт 300 300 250 400 350 320
Хешрейт на Ethash, mh/s 64 64 153.6 194.3 117.02 95
Энергетическая
эффективность, mh/watt
(чем больше, тем лучше)
0.21 0.21 0.61 0.48 0.33 0.29
Цена за 1 mh/s, дол. США
(чем меньше, тем лучше)
15.6 10 32.5-41.6 50.92 12.8 7.35

Как видно из технических характеристик, AMD Instinct MI100 безоговорочно отстает по всем параметрам (кроме цены) от своего прямого конкурента — видеокарты Nvidia A100 SXM4.

В сравнении с обычными видеокартами Nvidia, карта MI100 отстает при проведении операций с плавающей запятой (в 2,2 раза слабее RTX 3090), но зато имеет большую пропускную способность подсистемы видеопамяти (на 31% больше, чем RTX 3090 и меньше на 26.5%, чем A100 SXM4). Такая производительность подсистемы видеопамяти в купе с низким энергопотреблением дает выигрыш при майнинге на Ethash почти в 2 раза больший в сравнении с 3090-й картой, и лучше на 21% по энергоэффективности, чем Nvidia A100 SXM4.

Выигрыш в экономичности связан с тем, что частота ядра Instinct MI100 специально занижена для уменьшения потребления, что делает эту карту очень экономичной и холодной. Ее энергопотребление на 40% меньше RTX 3090 и на 60% лучше A100 SXM4, хотя это не сопоставимо с отставанием красного GPU по мощности вычислений.

Цена видеокарты RTX 3090 в несколько раз ниже Instinct MI100, при значительном отставании последней при проведении операций с плавающей запятой и незначительном выигрыше красной карты на алгоритме Ethash/Dagger Hashimoto. Это делает топовые видеокарты Nvidia безоговорочными лидерами на современном рынке видеоакселераторов среди майнеров.

Нужно отметить, что сравнивать Radeon Instinct MI100 с обычными видеокартами не совсем корректно, так как они предназначены для разных задач. Radeon Instinct MI100 — -это AI-ML-акселератор, позиционирующийся компанией АМД, как Server Accelerator. Это бесполезная с точки зрения геймеров видеокарта, так как она не поддерживает технологий DirectX/OpenGL, нужных для большинства игр, а также не имеет видеовыходов. Выпуск Radeon Instinct MI100 является запоздалым на полгода ответом красных на профессиональную видеокарту Nvidia A100 SXM4.

Фактически, Radeon Instinct MI100 — это майнинговая карта, изделие, близкое по своим характеристикам к специализированным FPGA, но более гибкое и удобное с точки зрения программирования под разные вычислительные задачи. Она не входит в линейку карт Big Navi/Navi и по своим техническим характеристикам ближе к линейке видеокарт Vega, которые также имеют память HBM (в отличие от них, Instinct MI100 не имеет 3D-акселератора). Отсутствие на ядре Arcturus блоков, ответственных за 3D-графику позволило увеличить количество вычислительных ядер и снизить уровень энергопотребления, что очень важно для вычислительных центров.

В случае очередного взрывного роста рынка майнинга возможно появление младших моделей AMD серии Instinct с архитектурой Arcturus, которые станут востребованными во время очередного майнингового бума.

Дорогая и производительная память HBM2, установленная в Instinct MI100 позволяет эффективно использовать электроэнергию и площадь на вычислительном/майнинг центре при проведении вычислений на алгоритмах, подобных Ethash. Но, при ограничениях в бюджете, и возможных планах использования видеокарт не только в качестве счетных машинок, обычные топовые видеокарты Nvidia с памятью GDDR6X выглядят более привлекательными.

Заключение

Выход в свет видеокарты Instinct MI100 хорошо иллюстрирует закономерность, связанную с тем, что богатые со временем должны становятся еще богаче. Instinct MI100 — это монстр, доступный обеспеченным людям, которые при умелом использовании такого зверя станут еще богаче. Для майнеров использовать инстинкты при проведении высокопроизводительных вычислений — не самое удачное решение, поэтому на сегодняшний день выбор зеленых «Амперов» для этого занятия, наверное, предпочтительнее…

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Chinese (Traditional) ZH-TW English EN French FR German DE Russian RU Spanish ES