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):

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…