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AMD Tech Summit 2016: Ein erster Blick auf Vega

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amd vega logoIm Rahmen der Präsentation der neuen Hardware- und Software-Initiative Radeon Instinct gab AMD auch einige Details zur kommenden Vega-Architektur preis. Sogar erste Hardware auf Basis der Vega-Architektur gab es zu bestaunen und genau darauf wollen wir etwas genauer eingehen, denn neben den offiziell bekanntgegebenen, technischen Daten lassen sich daraus einige weitere interessante Informationen zur Vega-Architektur ermitteln.

Zunächst einmal gibt es Details, über die wir bereits sprechen können und solche, über die wir noch nicht reden dürfen. Wir wollen im Rahmen dieses Artikels nur über solche Informationen sprechen, die wir bereits verraten können – schließen dabei aber über die bekannten Informationen auch auf weitere technische Daten. Im Verlaufe des AMD Tech Summit war immer nur die Rede von einer Vega-GPU. Bisher ist auch nur das Vorhandensein eben dieser GPU bekannt, wenngleich es sicherlich noch weitere Varianten der Vega-Architektur geben wird – siehe dazu die diversen Gerüchte.

Zunächst einmal zu dem, was wir wissen: Die Radeon Instinct MI25 verwendet eine GPU, die auf der Vega-Architektur basiert. Diese soll eine um den Faktor zwei höhere "Packed Math"-Leistung bieten, wobei sich AMD hier sicherlich auf die FP16-Rechenleistung im Vergleich zur Vorgängerarchitektur bezieht. Im Rahmen der Vorstellung der ersten Server, die eine Radeon Instinct MI25 verwenden, werden auch Leistungswerte genannt, die schlussendlich bedeuten, dass eine Radeon Instinct MI25 auf 25 TFLOPS FP16-Rechenleistung kommt. Aus dieser Rechenleistung und bei angenommenen 4.096 Shadereinheiten für Vega ergibt sich daraus ein GPU-Takt von 1.525 MHz.

Auf Bitten von AMD haben wir die Bilder und Informationen zum Speicherausbau und der Einschätzung der Leistung entfernt.

HBM2 ermöglicht flexible Speicherausstattung

Bisher kennen wir den High Bandwidth Memory im Desktop-Bereich nur von der Radeon R9 Fury X. Dort kommt dieser Speicher jedoch in seiner ersten Generation zum Einsatz. AMD verwendet im GPU-Package vier HBM-Speicherstacks mit einer Kapazität von jeweils 1 GB und einer Speicherbandbreite von jeweils 128 GB/s. Der Takt des Speichers liegt bei 500 MHz und somit ergeben sich daraus die insgesamt 4 GB Grafikspeicher und 512 GB/s.

NVIDIA präsentierte im Frühjahr den GPU-Beschleuniger Tesla P100 und dieser ist nach wie vor der einzige seiner Art, der HBM der zweiten Generation verwendet. Auch hier werden vier Speicherstacks verwendet, die allerdings auf jeweils 4 GB Speicherkapazität und auf 180 GB/s kommen. Insgesamt ergeben sich daraus die 16 GB Gesamtspeicher auf der Tesla P100, der mit 720 GB/s angebunden ist. bei HBM2 kann der Takt theoretisch verdoppelt werden, so dass 256 GB/s pro Speicherstack erreicht wird, allerdings verwendet NVIDIA für die Tesla P100 vermutlich noch Speicher aus der Risikoproduktion von Samsung, der diese Taktraten noch nicht erreichen konnte.

Doch HBM2 soll im Unterschied zu HBM1 deutlich flexibler sein, was den Speicherausbau betrifft. Spezifiziert ist HBM2 in Speicherstacks zu 2 (2Hi HBM2), 4 (4Hi HBM2), 8 GB (8Hi HBM2) sowie 16 GB (16Hi HBM2). Bisher haben SK Hynix und Samsung als Hersteller von HBM2 aber nur bis zu 8Hi HBM2 in der Produktion vorgesehen. 16Hi HBM2 sind allerdings bereits spezifiziert und damit theoretisch umsetzbar. Je nachdem, wie viele Speicherstacks nun zum Einsatz kommen, kann der Speicherausbau und dessen Anbindung unterschiedlich ausgeführt werden. Kommen wir nun wieder zurück zum Demo-System mit Vega und den besagten 8 GB Speicherausbau. Mit HBM2 bestückt wäre es für AMD am logischsten, hier zwei Speicherstacks zu verwenden. Bei 4Hi HBM2 ergäbe dies die 8 GB Gesamtspeicherausbau und bei einem Takt von 1.000 MHz werden hier 256 GB/s pro Speicherstack und insgesamt 512 GB/s erreicht.

Vega-Architektur mit größeren Änderungen

Im Rahmen der Vorstellung von Radeon Instinct bzw. der Radeon Instinct MI25 sprach AMD von einem NCU. CU steht bei AMD üblicherweise für Compute Unit – NCU könnte daher für New Compute Unit stehen. Genauer wollen wir an dieser Stelle aber noch nicht darauf eingehen. Die Vega-Architektur soll sich aber in weiten Teilen von der bisher verwendeten GCN-Architektur der vorangegangenen Generationen unterscheiden und dazu wird es auch Neuerungen in den Compute Units geben.

Gleiches betrifft den High Bandwidth Cache Controller. Auch über dieses Detail können wir zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht sprechen, doch es wird einmal mehr deutlich, dass AMD größere Änderungen an der Architektur und damit verknüpften Paradigmen vorgenommen hat. Wie gesagt, bei allen Informationen handeln es sich um solche, die wir zum jetzigen Zeitpunkt veröffentlichen können und solche, die sich aus diesen offiziellen Informationen ergeben. Zu gegebenem Zeitpunkt wird AMD weitere Informationen veröffentlichen.

Im Rahmen der Veröffentlichung der Radeon-Instinct-Hardware sowie durch den Umstand, dass diese Hardware in der ersten Jahreshälfte 2017 verfügbar sein soll, dürfte eine Einschätzung zur Verfügbarkeit der Desktop-Version nicht allzu schwierig sein. Sähe AMD eine Veröffentlichung im ersten Quartal vor, würde man sicherlich versuchen, die Radeon Instinct MI25 in diesem Zeitraum auf den Markt zu bringen. Auf dem AMD Tech Summit zeigte AMD neben der Radeon Instinct MI25 einen kleinen Würfel (siehe Bild oben), der ebenfalls Vega-Hardware verwenden soll. Dieser ist aber mehr oder weniger eine Demo-Plattform für Machine Learning und Deep Learning – hat mit der Desktop-Hardware als vermutlich wenig zu tun.

Im Verlaufe der Demos zu Radeon Instict erwähnte Raja Koduri, Chef der Radeon Technologies Group, dass die gezeigte Hardware erst wenige Wochen alt gewesen sei. Der erste Tape Out von Vega 10 soll im Sommer stattgefunden haben. Dies deckt sich in etwa mit dem Zeitrahmen, den AMD zur Polaris-Architektur nannte. Auch hier soll das sogenannte Final Silicon Ende November bzw. Anfang Dezember 2015 vorhanden gewesen sein, wie wir alle wissen erschien die Radeon RX 480 Ende Juni 2016, also rund ein halbes Jahr später. Diesen Zeitplan auf Vega angewendet sehen wir die erste Desktop-Hardware auch nicht viel früher als Mai oder Juni 2017.

Welche ist die beste Grafikkarte (GPU)?

Unsere Kaufberatung zu den aktuellen NVIDIA- und AMD-Grafikkarten hilft dabei, die Übersicht nicht zu verlieren. Dort zeigen wir, welche Grafikkarten aktuell die beste Wahl darstellen – egal, ob es um die reine Leistungsfähigkeit oder das Preis-Leistungs-Verhältnis geht.


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