
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…

