کارت گرافیک AMD Instinct MI250X Accelerators

کارت گرافیک AMD Instinct MI250X

کارت گرافیک AMD Instinct MI250X یک شتاب‌دهنده محاسباتی فوق‌العاده تخصصی است که توسط شرکت AMD برای پاسخگویی به نیازهای بی‌سابقه در حوزه‌های پردازش با کارایی بالا (HPC) و هوش مصنوعی (AI) طراحی و تولید شده است. این محصول، به عنوان یک پردازنده گرافیکی (GPU) برای دیتاسنترها و ابرکامپیوترها، با معماری پیشرفته خود، نسل جدیدی از قدرت پردازش موازی را برای حل چالش‌برانگیزترین محاسبات علمی و تحقیقاتی ارائه می‌دهد. MI250X هسته اصلی برخی از سریع‌ترین ابرکامپیوترهای جهان است و نشان‌دهنده تعهد AMD به شکستن مرزهای علمی و مهندسی است. این شتاب‌دهنده با هدف توانمندسازی دانشمندان، محققان و شرکت‌ها، به آن‌ها امکان می‌دهد تا مدل‌های هوش مصنوعی را با سرعتی بی‌سابقه آموزش دهند، شبیه‌سازی‌های پیچیده را اجرا کنند و داده‌های عظیم را با کارایی خیره‌کننده پردازش نمایند. MI250X با پشتیبانی از طیف گسترده‌ای از دقت‌های محاسباتی، از جمله FP64 برای شبیه‌سازی‌های علمی دقیق و FP16/BF16 برای آموزش مدل‌های یادگیری عمیق، یک راه‌حل همه‌کاره و بی‌نظیر برای محیط‌های محاسباتی پیشرفته محسوب می‌شود.

معرفی و بررسی کارت گرافیک AMD Instinct MI250X

AMD Instinct MI250X یک محصول انقلابی در دنیای محاسبات است که بر اساس معماری نوآورانه CDNA 2 ساخته شده و برای کاربردهای تخصصی طراحی شده است. این شتاب‌دهنده از یک طراحی چندتراشه‌ای (MCM) بهره می‌برد که شامل دو تراشه گرافیکی (GPU Chiplets یا GCD) است که از طریق فناوری پیشرفته AMD Infinity Fabric به یکدیگر متصل شده‌اند. این طراحی منحصر به فرد، به MI250X اجازه می‌دهد تا به عنوان یک پردازنده واحد عمل کند و پهنای باند و کارایی را به حداکثر برساند. در حالی که کارت‌های گرافیک سنتی از یک تراشه واحد استفاده می‌کنند، طراحی MCM در MI250X به AMD امکان داده تا یک پردازنده بسیار بزرگ و پیچیده را تولید کند که از محدودیت‌های تولید تراشه‌های یکپارچه فراتر رفته است.

MI250X با داشتن 128 گیگابایت حافظه اختصاصی از نوع HBM2e، ظرفیت حافظه فوق‌العاده‌ای را فراهم می‌کند که برای بارگذاری مدل‌های عظیم هوش مصنوعی و دیتاست‌های بزرگ بسیار حیاتی است. این میزان حافظه بسیار بیشتر از آن چیزی است که در کارت‌های گرافیک معمولی یافت می‌شود و به کاربران اجازه می‌دهد تا با داده‌هایی کار کنند که فراتر از توان کارت‌های استاندارد است. پهنای باند حافظه باورنکردنی 3.2 ترابایت بر ثانیه نیز تضمین می‌کند که داده‌ها با سرعتی بی‌سابقه به پردازنده منتقل شوند، گلوگاه‌های عملکردی را از بین ببرند و زمان اجرای محاسبات را به حداقل برسانند. این پهنای باند عظیم، به خصوص در کاربردهایی که نیازمند دسترسی سریع به حجم زیادی از داده‌ها هستند، مانند پردازش داده‌های ژنتیکی یا شبیه‌سازی‌های فیزیکی، حیاتی است.

معماری ساخت AMD Instinct MI250X

معماری CDNA 2 که در قلب AMD Instinct MI250X قرار دارد، نتیجه سال‌ها تحقیق و توسعه در زمینه محاسبات با کارایی بالاست. این معماری به طور خاص برای بارهای کاری HPC و AI طراحی شده و با معماری گرافیکی RDNA که در کارت‌های بازی استفاده می‌شود، تفاوت‌های اساسی دارد.

1. طراحی Multi-Chip Module (MCM):
   

   برخلاف طراحی‌های سنتی که یک پردازنده گرافیکی بزرگ را روی یک تراشه واحد (Monolithic Die) تولید می‌کنند، AMD در MI250X از دو تراشه گرافیکی (GCD) مجزا استفاده کرده است. این دو تراشه در کنار هم قرار گرفته‌اند و توسط فناوری AMD Infinity Fabric به هم متصل شده‌اند. مزیت اصلی این رویکرد، غلبه بر چالش‌های تولید تراشه‌های بزرگ است، زیرا احتمال نقص در تراشه‌های کوچک‌تر کمتر است. این طراحی به AMD اجازه داده تا یک GPU با تراکم محاسباتی بی‌سابقه تولید کند. هر GCD شامل تعداد زیادی از واحدهای پردازشی است که به صورت موازی عمل می‌کنند.

2. فناوری Infinity Fabric:
   

   این فناوری یک شاهکار مهندسی است که ارتباطات فوق‌العاده سریع را هم در داخل یک شتاب‌دهنده (بین دو GCD) و هم بین چندین شتاب‌دهنده در یک سرور فراهم می‌کند. MI250X دارای ۸ لینک Infinity Fabric است که به GPU‌های دیگر اجازه می‌دهد تا با سرعت بالا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. پهنای باند بالای این لینک‌ها (تا ۱۰۰ گیگابایت بر ثانیه در هر جهت) امکان مقیاس‌پذیری عظیم را فراهم می‌کند و به سیستم‌ها اجازه می‌دهد تا با اتصال چندین MI250X به یکدیگر، قدرت پردازشی خود را به صورت خطی افزایش دهند. این ویژگی برای ساخت ابرکامپیوترهایی مانند Frontier که از هزاران شتاب‌دهنده برای حل مسائل پیچیده استفاده می‌کنند، بسیار حیاتی است.

3. هسته‌های ماتریسی (Matrix Cores):
   

   این هسته‌های تخصصی که در معماری CDNA 2 تعبیه شده‌اند، برای تسریع عملیات‌های ماتریسی طراحی شده‌اند که سنگ بنای تمامی مدل‌های یادگیری عمیق هستند. این هسته‌ها عملیات ضرب ماتریس‌ها را با سرعتی باورنکردنی انجام می‌دهند، که به طور مستقیم منجر به آموزش سریع‌تر مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی و شبکه‌های عصبی می‌شود. پشتیبانی از دقت‌های مختلف مانند FP64, FP32, FP16, BF16, INT8 و INT4 در این هسته‌ها، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند تا مدل‌های خود را برای حداکثر کارایی بهینه کنند.

4. سیستم نرم‌افزاری ROCm:
   

   AMD برای پشتیبانی از سخت‌افزار خود، اکوسیستم نرم‌افزاری باز و جامعی به نام ROCm را توسعه داده است. این پلتفرم شامل ابزارها، کتابخانه‌ها، کامپایلرها و مدل‌های برنامه‌نویسی است که به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد به راحتی مدل‌های هوش مصنوعی خود را بر روی شتاب‌دهنده‌های AMD اجرا و بهینه کنند. این پلتفرم باز، جامعه توسعه‌دهندگان را تشویق می‌کند تا به نوآوری بپردازند و از سخت‌افزار AMD برای حل چالش‌های بزرگ استفاده کنند.

کاربردهای پردازشی و عملکرد

AMD Instinct MI250X با قابلیت‌های بی‌نظیر خود، در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1. رایانش با کارایی بالا (HPC) و تحقیقات علمی:
   

   کارت گرافیک MI250X برای محاسبات علمی در مقیاس بسیار بزرگ طراحی شده است. از شبیه‌سازی‌های دقیق فیزیک کوانتومی گرفته تا مدل‌سازی آب‌وهوا، این شتاب‌دهنده می‌تواند محاسباتی را که قبلاً ماه‌ها یا سال‌ها طول می‌کشید، در عرض چند ساعت یا چند روز به پایان برساند. ابرکامپیوتر Frontier در آزمایشگاه ملی Oak Ridge که از MI250X استفاده می‌کند، اولین سیستم در جهان با قابلیت اکزاسکال است که می‌تواند بیش از یک کوینتیلیون عملیات محاسباتی را در ثانیه انجام دهد. کاربردهای این حوزه شامل:

   • شبیه‌سازی‌های دینامیک سیالات برای طراحی هواپیماها و خودروها
   • تحقیقات ژنومیک و توالی‌یابی DNA
   • شبیه‌سازی‌های هسته‌ای و تحقیقات انرژی
   • مدل‌سازی داروها و پروتئین‌ها برای کشف داروهای جدید

2. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین:
   

   در زمینه هوش مصنوعی، MI250X به عنوان یک کارت گرافیک هوش مصنوعی، نقش اصلی را در آموزش و استنتاج مدل‌ها ایفا می‌کند. ظرفیت عظیم حافظه HBM2e و پهنای باند بالا به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا مدل‌های بسیار بزرگ و پیچیده، مانند مدل‌های زبان طبیعی (NLP) و مدل‌های بینایی کامپیوتری، را بدون نیاز به تقسیم آن‌ها آموزش دهند. این شتاب‌دهنده به شرکت‌های فناوری اجازه می‌دهد تا زمان آموزش مدل‌ها را از هفته‌ها به چند روز یا ساعت کاهش دهند، که این امر نوآوری را تسریع می‌بخشد.

3. تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data Analytics):
   

   دیتاسنترها و شرکت‌ها هر روز با حجم عظیمی از داده‌ها روبرو هستند که نیاز به پردازش سریع دارند. MI250X می‌تواند این بارهای کاری را تسریع کند، از جمله جستجوی داده‌ها، تحلیل‌های گرافیکی و پردازش جریان داده.

4. شبیه‌سازی‌های مالی و مدیریت ریسک:
   

   در صنعت مالی، مدل‌سازی ریسک و شبیه‌سازی‌های مونت‌کارلو نیاز به قدرت محاسباتی بالایی دارند. MI250X می‌تواند این شبیه‌سازی‌ها را با سرعتی انجام دهد که تحلیلگران مالی قادر به انجام تحلیل‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تر برای پیش‌بینی بازار و مدیریت ریسک باشند.

ویژگی‌های کلیدی و مشخصات فنی

در ادامه، نگاهی دقیق‌تر به مشخصات فنی AMD Instinct MI250X خواهیم داشت که نشان‌دهنده توانایی‌های بی‌نظیر این شتاب‌دهنده است:

• حافظه و پهنای باند: با 128 گیگابایت حافظه اختصاصی HBM2e و پهنای باند حیرت‌انگیز 3.2 ترابایت بر ثانیه، این شتاب‌دهنده برای پردازش داده‌های عظیم و مدل‌های پیچیده هوش مصنوعی ساخته شده است. این پهنای باند تقریباً 50 برابر پهنای باند حافظه در یک کارت گرافیک معمولی بازی است.
• عملکرد بی‌سابقه: با قابلیت ارائه 47.9 ترافلاپس در محاسبات FP64 (برای HPC) و 383 ترافلاپس در محاسبات FP16 (برای AI)، MI250X یک نیروگاه محاسباتی است که برای بارهای کاری سنگین بهینه‌سازی شده است.
• طراحی بهینه: دارای 14080 پردازشگر استریم و توان مصرفی 500W TDP است که آن را به یک راه‌حل قدرتمند و در عین حال کارآمد تبدیل می‌کند.
• اتصالات پیشرفته: با 8 لینک Infinity Fabric و پهنای باند 100 گیگابایت بر ثانیه در هر لینک، این شتاب‌دهنده امکان مقیاس‌پذیری فوق‌العاده‌ای را فراهم می‌کند و به GPU‌ها اجازه می‌دهد تا به عنوان یک واحد محاسباتی واحد عمل کنند.

قیمت و خرید AMD Instinct MI250X

ما در HPN، به عنوان یک مرجع تخصصی سخت‌افزارهای صنعتی و هوش مصنوعی، محصولاتی را ارائه می‌دهیم که بالاترین استانداردها را دارند. کارت گرافیک AMD Instinct MI250X با ویژگی‌هایی مانند پشتیبانی از ۸ لینک Infinity Fabric، توان مصرفی بهینه و پشتیبانی از پلتفرم نرم‌افزاری باز ROCm، به متخصصان و مدیران این اطمینان را می‌دهد که در حال سرمایه‌گذاری بر روی یک راه‌حل قابل اعتماد و مقیاس‌پذیر هستند.

شما همچنین می‌توانید از محصول مرتبط AMD Instinct MI250 Accelerators دیدن کنید تا باتفاوت های این دو محصول بیشتر آشنا شوید.

اگر به دنبال ارتقاء زیرساخت‌های محاسباتی خود برای پروژه‌های هوش مصنوعی یا تحقیقات علمی هستید، AMD Instinct MI250X پاسخی حرفه‌ای به نیازهای شما است. برای دریافت مشاوره تخصصی و کسب اطلاعات دقیق در مورد قیمت و نحوه خرید، با کارشناسان ما تماس بگیرید. ما آماده‌ایم تا بهترین راهکار را مطابق با بودجه و نیازهای شما ارائه دهیم و شما را در مسیر انتخاب و خرید این محصول بی‌نظیر همراهی کنیم.