AMD Instinct

AMD Instinct é a marca de GPUs para data center da AMD.^[1][2] Ela substituiu a marca FirePro S da AMD em 2016. Em comparação com a marca Radeon de produtos convencionais para consumidores/jogadores, a linha de produtos Instinct foi criada para acelerar aplicativos de aprendizado profundo, redes neurais artificiais e computação de alto desempenho / GPGPU.

AMD Instinct
AMD Instinct
Data de lançamento
20 de junho de 2017
Projetado por
AMD
Comercializado por
AMD
Arquitetura
GCN 3 GCN 4 GCN 5 CDNA CDNA 2 CDNA 3
Modelos
MI Series
Núcleos
36-304 Compute Units (CUs)
Transistores
5.7B (Polaris10) 14 nm 8.9B (Fiji) 28 nm 12.5B (Vega10) 14 nm 13.2B (Vega20) 7 nm 25.6B (Arcturus) 7 nm 58.2B (Aldebaran) 6 nm 146B (Antares) 5 nm 153B (Aqua Vanjaram) 5 nm
História
Antecessor
AMD FirePro Radeon Sky series
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A linha de produtos AMD Instinct compete diretamente com as linhas de GPU de aprendizado de máquina e placas GPGPU Tesla da Nvidia e Xeon Phi da Intel e Data Center.

A marca era originalmente conhecida como AMD Radeon Instinct, mas a AMD retirou a marca Radeon do nome antes do AMD Instinct MI100 ser lançado em novembro de 2020.

Em junho de 2022, os supercomputadores baseados nas CPUs Epyc e GPUs Instinct da AMD assumiram a liderança na lista Green500 dos supercomputadores mais eficientes em termos de energia, com mais de 50% de vantagem sobre qualquer outro, e ocuparam os 4 primeiros lugares.^[3] Um deles, o Frontier baseado em AMD, é desde junho de 2022 e em 2023 o supercomputador mais rápido do mundo na lista TOP500.^[4][5]

Produtos

Visão superior de uma placa AMD Radeon Instinct MI50.

Gerações de GPU AMD Instinct

Acelerador	Data de lançamento	Arquitetura	Litografia	Compute Units	Memória			Suporte PCIe	Fator de forma	Poder de processamento								TBP
					Tamanho	Tipo	Largura de banda (GB/s)			FP16	BF16	FP32	Matriz FP32	Desempenho do FP64	Matriz FP64	INT8	INT4
MI6	2016-12-12[6]	GCN 4	14 nm	36	16 GB	GDDR5	224	3.0	PCIe	5.7 TFLOPS	N/A	5.7 TFLOPS	N/A	358 GFLOPS	N/A	N/A	N/A	150 W
MI8		GCN 3	28 nm	64	4 GB	HBM	512			8.2 TFLOPS		8.2 TFLOPS		512 GFLOPS				175 W
MI25		GCN 5	14 nm		16 GB	HBM2	484			26.4 TFLOPS		12.3 TFLOPS		768 GFLOPS				300 W
MI50	2018-11-06[7]		7 nm	60			1024	4.0		26.5 TFLOPS		13.3 TFLOPS		6.6 TFLOPS		53 TOPS		300 W
MI60				64	32 GB					29.5 TFLOPS		14.7 TFLOPS		7.4 TFLOPS		59 TOPS		300 W
MI100	2020-11-16	CDNA		120			1200			184.6 TFLOPS	92.3 TFLOPS	23.1 TFLOPS	46.1 TFLOPS	11.5 TFLOPS		184.6 TOPS		300 W
MI210	2022-03-22[8]	CDNA 2	6 nm	104	64 GB	HBM2E	1600			181 TFLOPS		22.6 TFLOPS	45.3 TFLOPS	22.6 TFLOPS	45.3 TFLOPS	181 TOPS		300 W
MI250	2021-11-08[9]			208	128 GB		3200		OAM	362.1 TFLOPS		45.3 TFLOPS	90.5 TFLOPS	45.3 TFLOPS	90.5 TFLOPS	362.1 TOPS		560 W
MI250X				220						383 TFLOPS		47.92 TFLOPS	95.7 TFLOPS	47.9 TFLOPS	95.7 TFLOPS	383 TOPS		560 W
MI300A	2023-12-06[10]	CDNA 3	6 & 5 nm	228	128 GB	HBM3	5300	5.0	APU SH5 socket	980.6 TFLOPS 1961.2 TFLOPS (com Sparsity)		122.6 TFLOPS		61.3 TFLOPS	122.6 TFLOPS	1961.2 TOPS 3922.3 TOPS (com Sparsity)	N/A	550 W 760 W (com liquid cooling)
MI300X				304	192 GB				OAM	1307.4 TFLOPS 2614.9 TFLOPS (com Sparsity)		163.4 TFLOPS		81.7 TFLOPS	163.4 TFLOPS	2614.9 TOPS 5229.8 TOPS (com Sparsity)	N/A	750 W
MI325X	2024-10-10[11]				256 GB	HBM3E	6000

Os três produtos Radeon Instinct iniciais foram anunciados em 12 de dezembro de 2016 e lançados em 20 de junho de 2017, cada um baseado em uma arquitetura diferente.^[12][13]

MI6

O MI6 é uma placa Polaris 10 resfriada passivamente com 16 GB de memória GDDR5 e com um TDP <150 W.^[1][2] Com 5,7 TFLOPS (FP16 e FP32), espera-se que o MI6 seja usado principalmente para inferência, em vez de treinamento de rede neural. O MI6 tem um desempenho de computação de precisão dupla (FP64) de pico de 358 GFLOPS.^[14]

MI8

O MI8 é uma placa baseada em Fiji, análogo ao R9 Nano, com TDP <175W.^[1] O MI8 tem 4 GB de memória de alta largura de banda. Com 8,2 TFLOPS (FP16 e FP32), o MI8 é indicado para inferência. O MI8 tem um desempenho de computação de precisão dupla de pico (FP64) de 512 GFLOPS.^[15]

MI25

O MI25 é uma placa baseada em Vega, utilizando memória HBM2. Espera-se que o desempenho do MI25 seja de 12,3 TFLOPS usando números FP32. Ao contrário do MI6 e do MI8, o MI25 é capaz de aumentar o desempenho ao usar números de menor precisão e, portanto, espera-se que alcance 24,6 TFLOPS ao usar números FP16. O MI25 possui TDP <300 W com resfriamento passivo. O MI25 também oferece precisão dupla de pico de 768 GFLOPS (FP64) a uma taxa de 1/16.^[16]

Série MI300

O AMD Instinct MI325X sem cooler

O MI300A e o MI300X são aceleradores de data center que usam a arquitetura CDNA 3, otimizada para cargas de trabalho de computação de alto desempenho (HPC) e inteligência artificial generativa (IA). A arquitetura CDNA 3 apresenta um design de chiplet escalável que aproveita as tecnologias de encapsulamento avançadas da TSMC, como CoWoS (chip-on-wafer-on-substrate) e InFO (fan-out integrado), para combinar vários chiplets em um único interposer. Os chiplets são interconectados pelo Infinity Fabric da AMD, o que permite transferência de dados de alta velocidade e baixa latência entre os chiplets e o sistema host.

O MI300A é uma unidade de processamento acelerado (APU) que integra 24 núcleos de CPU Zen 4 com quatro núcleos de GPU CDNA 3, resultando em um total de 228 CUs na seção de GPU e 128 GB de memória HBM3. Os núcleos da CPU Zen 4 são baseados no nó de processo de 5 nm e suportam o conjunto de instruções x86-64, bem como extensões AVX-512 e BFloat16. Os núcleos da CPU Zen 4 podem executar aplicativos de uso geral e fornecer computação do lado do host para os núcleos da GPU. O MI300A tem um desempenho máximo de 61,3 TFLOPS de FP64 (122,6 TFLOPS de matriz FP64) e 980,6 TFLOPS de FP16 (1961,2 TFLOPS com escassez), bem como 5,3 TB/s de largura de banda de memória. O MI300A suporta interfaces PCIe 5.0 e CXL 2.0, que permitem a comunicação com outros dispositivos e aceleradores em um sistema heterogêneo.

O MI300X é um acelerador de IA generativo dedicado que substitui os núcleos da CPU por núcleos de GPU adicionais e memória HBM, resultando em um total de 304 CUs (64 núcleos por CU) e 192 GB de memória HBM3. O MI300X foi projetado para acelerar aplicações de IA generativa, como processamento de linguagem natural, visão computacional e aprendizado profundo. O MI300X tem um desempenho máximo de 653,7 TFLOPS de TP32 (1307,4 TFLOPS com escassez) e 1307,4 TFLOPS de FP16 (2614,9 TFLOPS com escassez), bem como 5,3 TB/s de largura de banda de memória. O MI300X também suporta interfaces PCIe 5.0 e CXL 2.0, bem como a pilha de software ROCm da AMD, que fornece um modelo de programação unificado e ferramentas para desenvolver e implementar aplicativos de IA generativos em hardware AMD.^[17][18][19]

Software

Ver artigo principal: ROCm

ROCm

O software a seguir foi, a partir de 2022, reagrupado no metaprojeto Radeon Open Compute.

MxGPU

Os produtos MI6, MI8 e MI25 oferecem suporte à tecnologia de virtualização MxGPU da AMD, permitindo o compartilhamento de recursos de GPU entre vários usuários.^[1][20]

MIOpen

MIOpen é a biblioteca de aprendizado profundo da AMD para permitir a aceleração de GPU do aprendizado profundo.^[1] Grande parte disso estende o software da Iniciativa Boltzmann da GPUOpen.^[20] O objetivo é competir com as partes de aprendizado profundo da biblioteca CUDA da Nvidia. Ele suporta as estruturas de aprendizado profundo: Theano, Caffe, TensorFlow, MXNet, Microsoft Cognitive Toolkit, Torch e Chainer. A programação é suportada em OpenCL e Python, além de suportar a compilação de CUDA por meio da Interface de computação heterogênea para portabilidade e do compilador de computação heterogênea da AMD.

Tabela de chipsets

A GPU Vega 20 no Instinct MI50

Modelo (Codinome)	Data de lançamento	Arquitetura e Fab	Transistores e Tamanho do die	Core		Taxa de preenchimento[a][b][c]		Poder de processamento[a][d] (GFLOPS)			Memória				TBP	Interface de barramento
				Config[e]	Clock[a] (MHz)	Texture (GT/s)	Pixel (GP/s)	Half	Single	Double	Tamanho (GB)	Largura de banda (GB/s)	Tipo e largura do barramento	Clock (MT/s)
Radeon Instinct MI6 (Polaris 10)[21][22][23][24][25][26]	02017-06-20 20 de junho de 2017	GCN 4 GloFo 14LP	5,7×109 232 mm2	2304:144:32 36 CU	1120 1233	161.3 177.6	35.84 39.46	5.161 5.682	5.161 5.682	0.323 0.355	16	GDDR5 256-bit	224	7000	150 W	PCIe 3.0 ×16
Radeon Instinct MI8 (Fiji)[21][22][23][27][28][29]		GCN 3 TSMC 28 nm	8,9×109 596 mm2	4096:256:64 64 CU	1000	256.0	64.00	8.192	8.192	0.512	4	HBM 4096-bit	512	1000	175 W
Radeon Instinct MI25 (Vega 10)[21][22][23][30][31][32][33]		GCN 5 GloFo 14LP	12,5×109 510 mm2		1400 1500	358.4 384.0	89.60 96.00	22.94 24.58	11.47 12.29	0.717 0.768	16	HBM2 2048-bit	484	1890	300 W
Radeon Instinct MI50 (Vega 20)[34][35][36][37][38]	02018-11-18 18 de novembro de 2018	GCN 5 TSMC N7	13,2×109 331 mm2	3840:240:64 60 CU	1450 1725	348.0 414.0	92.80 110.4	22.27 26.50	11.14 13.25	5.568 6.624	16 32	HBM2 4096-bit	1024	2000		PCIe 4.0 ×16
Radeon Instinct MI60 (Vega 20)[39][40][41]				4096:256:64 64 CU	1500 1800	384.0 460.8	96.00 115.2	24.58 29.49	12.29 14.75	6.144 7.373	32
AMD Instinct MI100 (Arcturus)[42][43][44]	02020-11-16 16 de novembro de 2020	CDNA TSMC N7	25,6×109 750 mm2	7680:480:- 120 CU	1000 1502	480.0 721.0	—	122.9 184.6	15.36 23.07	7.680 11.54			1228.8	2400
AMD Instinct MI210 (Aldebaran)[45][46][47]	02022-03-22 22 de março de 2022	CDNA 2 TSMC N6	28 x 109 ~770 mm2	6656:416:- 104 CU (1 × GCD)[f]	1000 1700	416.0 707.2		106.5 181.0	13.31 22.63	13.31 22.63	64	HBM2E 4096-bit	1638.4	3200
AMD Instinct MI250 (Aldebaran)[48][49][50]	02021-11-08 8 de novembro de 2021		58 x 109 1540 mm2	13312:832:- 208 CU (2 × GCD)		832.0 1414		213.0 362.1	26.62 45.26	26.62 45.26	2 × 64	HBM2E 2 × 4096-bit[g]	2 × 1638.4		500 W 560 W (Peak)
AMD Instinct MI250X (Aldebaran)[51][49][52]				14080:880:- 220 CU (2 × GCD)		880.0 1496		225.3 383.0	28.16 47.87	28.16 47.87
AMD Instinct MI300A (Antares)[53][54][55][56]	02023-12-06 6 de dezembro de 2023	CDNA 3 TSMC N5 & N6	146 x 109 1017 mm2	14592:912:- 228 CU (6 × XCD) (24 AMD Zen 4 x86 CPU cores)	2100	912.0 1550.4		980.6 1961.2 (With Sparsity)	122.6	61.3 122.6 (FP64 Matrix)	128	HBM3 8192-bit	5300	5200	550 W 760 W (Liquid Cooling)	PCIe 5.0 ×16
AMD Instinct MI300X (Aqua Vanjaram)[57][58][59][60]			153 x 109 1017 mm2	19456:1216:- 304 CU (8 × XCD)		1216.0 2062.1		1307.4 2614.9 (With Sparsity)	163.4	81.7 163.4 (FP64 Matrix)	192				750 W

• v
• d
• e

1. Os valores de boost (se disponíveis) são indicados abaixo do valor base em itálico.
2. A taxa de preenchimento de textura é calculada como o número de Unidades de Mapeamento de Textura multiplicado pela velocidade do clock do núcleo base (ou de boost).
3. A taxa de preenchimento de pixels é calculada como o número de unidades de saída de renderização multiplicado pela velocidade do clock do núcleo base (ou de boost).
4. O desempenho de precisão é calculado a partir da velocidade do clock do núcleo base (ou de boost) com base em uma operação FMA.
5. Shaders Unificados: Unidades de Mapeamento de Textura: Unidades de Saída de Renderização e unidade de computação (CU)
6. GCD refere-se a um chip de computação gráfica. Cada GCD é uma peça diferente de silício.
7. As placas baseadas em CDNA 2.0 adotam um design usando dois chips no mesmo pacote. Elas são vinculadas com um link Infinity Fabric bidirecional de 400 GB/s. Os chips são endereçados como GPUs individuais pelo sistema host.

Ver também

• ROCm - pilha de software de computação aberta da AMD
• AMD FirePro - o antecessor do AMD Instinct da AMD
• AMD Radeon Pro - solução gráfica para estações de trabalho e GPGPU da AMD
• Nvidia Tesla - solução GPGPU concorrente da Nvidia
• Lista de unidades de processamento gráfico AMD

Referências

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2. Shrout, Ryan (12 de dezembro de 2016). «Radeon Instinct Machine Learning GPUs include Vega, Preview Performance». PC Per. Consultado em 2 de maio de 2025
3. «Green500 Release June 2022». TOP500. Consultado em 9 de maio de 2024
4. «Top500 Release June 2022». TOP500. Consultado em 2 de maio de 2025
5. «Top500 Release November 2023». TOP500. Consultado em 2 de maio de 2025
6. Smith, Ryan. «AMD Announces Radeon Instinct: GPU Accelerators for Deep Learning, Coming In 2017». www.anandtech.com. Consultado em 2 de maio de 2025
7. Smith, Ryan. «AMD Announces Radeon Instinct MI60 & MI50 Accelerators: Powered By 7nm Vega». www.anandtech.com. Consultado em 2 de maio de 2025
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10. Bonshor, Ryan Smith, Gavin. «The AMD Advancing AI & Instinct MI300 Launch Live Blog (Starts at 10am PT/18:00 UTC)». www.anandtech.com. Consultado em 2 de maio de 2025
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13. Mujtaba, Hassan (21 de junho de 2017). «AMD Radeon Instinct MI25 Accelerator With 16 GB HBM2 Specifications Detailed – Launches Today Along With Instinct MI8 and Instinct MI6». Wccftech. Consultado em 2 de maio de 2025
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