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CPU-GPU-Kombi-Chip und KI-Karte AMD: Vorschau auf Datacenter-Beschleuniger

Von Klaus Länger 2 min Lesedauer

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Mitte des Jahres soll der AMD Instinct MI300 ausgeliefert werden, der erste Datacenter-Prozessor für HPC- und KI-Workloads, der CPU- und GPU-Cores auf einem Chip vereint. Eine weitere Neuheit ist der PCIe-Beschleuniger Alveo V70 für KI-Inference-Anwendungen.

Während der Instinct MI300 Zen-4-Cores und CDNA-GPU-Dies der 3. Generation kombiniert, sitzt auf der Alveo-V70-Karte ein von der FPGA-Tochter Xilinx entwickelter KI-Chip mit XDNA-Architektur.(Bild: AMD)
Während der Instinct MI300 Zen-4-Cores und CDNA-GPU-Dies der 3. Generation kombiniert, sitzt auf der Alveo-V70-Karte ein von der FPGA-Tochter Xilinx entwickelter KI-Chip mit XDNA-Architektur.
(Bild: AMD)

Der bislang größte Chip von AMD trägt den Namen Instinct MI300. Er besteht aus der astronomischen Zahl von 146 Milliarden Transistoren und soll ab Mitte des Jahres in Supercomputern und Rechenzentren zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu den aktuellen Instinct-Modellen der MI200-Serie ist der MI300 keine reine GPU für KI- und HPC-Anwendungen, sondern ein Kombi-Prozessor mit CPU- und GPU-Kernen.

Der riesige Chip besteht aus drei CPU-Chiplets mit insgesamt 24 Zen-4-Cores und sechs GPU-Dies mit CDMA-3-Architektur, die mittels 3D-Stacking auf einen Basis-Die befestigt sind, der unter anderem I/O-Funktionen übernimmt. Die CPU- und GPU-Chiplets fertigt TSMC in einem 5-nm-Prozess, das Basis-Die in 6-nm-Technik. Flankiert wird der Chip von acht HBM3-Stacks, die ebenfalls mit im Prozessorgehäuse sitzen.

Laut AMD soll der MI300 die 8-fache KI-Leistung des bisherigen Instict-Spitzenmodells MI250X liefern und dabei mit der 5-fachen KI-Performance pro Watt auch noch effizienter arbeiten. Allerdings könnte die Leistungsaufnahme trotzdem im Bereich von 800 Watt liegen.

Der MI300-Chip vereint in einem 3D-Chiplet-Package insgesamt 24 Zen-4-Cores, eine Reihe von CDNA-3-CPUs sowie 128 GB HBM3. Der riesige Supercomputer-Chip besteht laut AMD aus 146 Milliarden Transistoren.(Bild: AMD)
Der MI300-Chip vereint in einem 3D-Chiplet-Package insgesamt 24 Zen-4-Cores, eine Reihe von CDNA-3-CPUs sowie 128 GB HBM3. Der riesige Supercomputer-Chip besteht laut AMD aus 146 Milliarden Transistoren.
(Bild: AMD)

Nvidia hat im September 2022 mit Grace Hopper ebenfalls einen Superchip angekündigt, der eine Grace-CPU mit 72 ARM-Neoverse-V2-Cores und eine Hopper-GPU in einem gemeinsamen Gehäuse mittels NVLink C2C koppelt. Sie sitzen also im Gegensatz zur AMD-Lösung nicht zusammen auf einem Chip. Intel arbeitet unter dem Codenamen Falcon Shores an einem Tile-basierten Prozessor, der ebenfalls Xeon-CPU-Cores und Xe-GPU-Kerne auf einem Chip mit 3D-Packaging vereinen soll. Aber vor 2024 wird diese XPU wohl kaum fertig sein.

Sparsamer KI-Beschleuniger

Von ganz anderem Kaliber ist der KI-Beschleuniger Alveo V70, der ebenfalls dieses Jahr auf den Markt kommen soll. Er ist eine passiv gekühlte PCI-Express-Karte mit PCIe-Gen4- oder Gen5-Interface, die sich mit 75 Watt begnügen soll, aber laut Hersteller trotzdem eine hohe Leistung bei KI-Inference-Workloads liefert. Auf der Karte sitzt ein 7-nm-Xilinx-Versal-Chip mit XDNA-KI-Engine, der auf 16 GB DDR4 zugreifen kann.

Die von AMDs FPGA-Tochter Xilinx entwickelte XDNA-Engine setzt AMD ebenfalls in den neuen Ryzen-7000-Mobilprozessoren der Phoenix-Generation ein. AMD hat die Mobilprozessoren im Januar 2023 auf der CES vorgestellt. Als Aufgaben für die Alveo V70 nennt AMD Anwendungen wie die Inhaltsanalyse von Videos, Natural Language Processing, den Einsatz in Smart Cities oder Smart Retail sowie in Empfehlungssystemen für Webseiten oder auch in der medizinischen Bilderkennung.

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