{"id":1116601,"date":"2024-05-04T20:57:48","date_gmt":"2024-05-04T20:57:48","guid":{"rendered":"https:\/\/magazineoffice.com\/la-apu-amd-instinct-mi300a-con-gpu-cdna-3-cpu-zen-4-y-memoria-unificada-ofrece-hasta-4-veces-mas-velocidad-que-las-gpu-discretas-en-hpc\/"},"modified":"2024-05-04T20:57:51","modified_gmt":"2024-05-04T20:57:51","slug":"la-apu-amd-instinct-mi300a-con-gpu-cdna-3-cpu-zen-4-y-memoria-unificada-ofrece-hasta-4-veces-mas-velocidad-que-las-gpu-discretas-en-hpc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/magazineoffice.com\/la-apu-amd-instinct-mi300a-con-gpu-cdna-3-cpu-zen-4-y-memoria-unificada-ofrece-hasta-4-veces-mas-velocidad-que-las-gpu-discretas-en-hpc\/","title":{"rendered":"La APU AMD Instinct MI300A con GPU CDNA 3, CPU Zen 4 y memoria unificada ofrece hasta 4 veces m\u00e1s velocidad que las GPU discretas en HPC"},"content":{"rendered":"
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Las APU Instinct MI300A de AMD ofrecen una mejora sustancial del rendimiento en cargas de trabajo HPC en comparaci\u00f3n con las GPU discretas tradicionales.<\/p>\n
Dejando a un lado las GPU discretas, las APU Instinct MI300A de AMD potenciar\u00e1n las cargas de trabajo HPC con un rendimiento de hasta 4 veces<\/h2>\n
El AMD Instinct MI300A es la realizaci\u00f3n de la plataforma \u00abExascale APU\u00bb que se present\u00f3 hace a\u00f1os. La idea era empaquetar una GPU de alto rendimiento junto con una CPU de alto rendimiento en el mismo paquete que aprovecha un grupo de memoria unificado. Para HPC, estos dise\u00f1os de aceleradores\/coprocesadores brindan mayores ventajas de rendimiento por vatio, pero requieren una gran cantidad de portabilidad, ajuste y mantenimiento de aplicaciones con millones de l\u00edneas de c\u00f3digo, lo que puede ser un poco complicado. Sin embargo, parece que los investigadores han utilizado dos modelos de programaci\u00f3n populares, OpenMP y OpenACC, para aprovechar al m\u00e1ximo la APU gigante de pr\u00f3xima generaci\u00f3n de AMD.<\/p>\n
Para este trabajo de investigaci\u00f3n, titulado \u00abTransferencia de aplicaciones HPC a AMD Instinct MI300A usando memoria unificada y OpenMP\u00bb, se utiliza el marco OpenFOAM, que es una biblioteca C++ de c\u00f3digo abierto:<\/p>\n
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Proporcionamos un modelo del modelo de programaci\u00f3n de APU y demostramos la facilidad y flexibilidad de portar c\u00f3digos en MI300A con OpenMP.<\/li>\n
Elaboramos nuestro m\u00e9todo para la aceleraci\u00f3n incremental de la producci\u00f3n y ampliamente utilizado en el c\u00f3digo de la industria: OpenFOAM.<\/li>\n<\/ul>\n
Dado que el acelerador AMD Instinct MI300A utiliza una interfaz HBM unificada, elimina la necesidad de replicaci\u00f3n de datos y no requiere una distinci\u00f3n de programaci\u00f3n entre los espacios de memoria del host y del dispositivo. Adem\u00e1s, el paquete de software ROCm de AMD proporciona optimizaciones adicionales que ayudan a combinar todos los segmentos de la APU en un paquete coherente y heterog\u00e9neo. Como un peque\u00f1o resumen de las APU Instinct MI300A de AMD:<\/p>\n
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Primer paquete integrado de CPU+GPU<\/li>\n
Apuntando al mercado de supercomputadoras a exaescala<\/li>\n
AMD MI300A (CPU + GPU integradas)<\/li>\n
153 mil millones de transistores<\/li>\n
Hasta 24 Zen 4 n\u00facleos<\/li>\n
Arquitectura de GPU CDNA 3<\/li>\n
Hasta 192 GB de memoria HBM3<\/li>\n
Hasta 8 chiplets + 8 pilas de memoria (proceso de 5 nm + 6 nm)<\/li>\n<\/ul>\n\n
<\/div>Fuente de la imagen: Aarxiv<\/figcaption><\/figure>\n
Como resultado, el rendimiento obtiene un gran beneficio. En la evaluaci\u00f3n utilizando el punto de referencia de motocicletas HPC de OpenFOAM, la APU AMD Instinct MI300A se prob\u00f3 con las GPU AMD Instinct MI210, NVIDIA A100 de 80 GB y NVIDIA H100 (80 GB). Las GPU AMD se ejecutaban en la pila ROCm 6.0 y las GPU NVIDIA se ejecutaban en la pila CUDA 12.2.2. El punto de referencia se configur\u00f3 para ejecutarse durante 20 pasos de tiempo y el tiempo promedio de ejecuci\u00f3n por paso de tiempo (segundos) se tom\u00f3 como figura de m\u00e9rito (FOM). Las tres configuraciones, adem\u00e1s del Instinct MI300A, usaban una CPU discreta, por lo que se configur\u00f3 una CPU con socket con administraci\u00f3n de memoria heterog\u00e9nea para permitir que las GPU direccionen la memoria del sistema y ejecuten el punto de referencia.<\/p>\n
Al llegar a las pruebas, los resultados se normalizaron para el sistema NVIDIA H100, que ofrec\u00eda el mejor rendimiento de GPU discreta entre los tres chips discretos, pero la APU Instinct MI300A termin\u00f3 con una ganancia 4 veces mayor que la NVIDIA H100 y una ganancia 5 veces mayor que el acelerador Instinct MI210. .<\/p>\n
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En las GPU, m\u00e1s del 65% del tiempo se dedica a migraciones de p\u00e1ginas: actualizar tablas de GPU y copiar datos entre el host y el dispositivo.<\/li>\n
En la APU, la memoria f\u00edsica unificada compartida entre los n\u00facleos de la CPU y las unidades de c\u00f3mputo de la GPU elimina por completo la sobrecarga de las migraciones de p\u00e1ginas, lo que resulta en un aumento significativo del rendimiento.<\/li>\n<\/ul>\n\n
<\/div>Fuente de la imagen: Aarxiv<\/figcaption><\/figure>\n
Tambi\u00e9n se descubri\u00f3 que el AMD Instinct MI300A con un paquete de CPU Zen 4 singular era dos veces m\u00e1s r\u00e1pido que una CPU Zen 4 de un solo socket que se ejecutaba con una soluci\u00f3n de GPU discreta. La sobrecarga de la APU MI300A con m\u00faltiples procesos mejor\u00f3 a\u00fan m\u00e1s el rendimiento al doble (prueba con 3-6 n\u00facleos de CPU por APU), lo cual es mucho mejor que la falta de escalabilidad en una configuraci\u00f3n dGPU+dCPU.<\/p>\n
Como resultado, parece que las capacidades inform\u00e1ticas de la APU AMD Instinct MI300A no tendr\u00e1n comparaci\u00f3n en el segmento HPC. NVIDIA ha dado un paso atr\u00e1s respecto del rendimiento tradicional de HPC en su l\u00ednea Blackwell de pr\u00f3xima generaci\u00f3n, ya que la IA parece ser la principal moda en estos d\u00edas y, aunque AMD va a abordar eso con sus aceleradores MI300X y sus futuras actualizaciones, parece que el segmento HPC traer\u00e1 a AMD a lo m\u00e1s destacado.<\/p>\n
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