AMD Instinct MI300X Accelerator

AMD Instinct MI300X Accelerator

AMD 인스티인트 MI300X 가속기: HPC 및 AI를 위한 플래그십 가속기 심층 분석

2025년 4월


소개

AMD 인스티인트 MI300X는 단순한 그래픽 카드가 아니라 인공지능, 슈퍼컴퓨터 계산, 데이터 전문 작업을 위해 설계된 고성능 가속기입니다. 2024년 말에 출시된 이 모델은 HPC(고성능 컴퓨팅) 분야에서 증가하는 수요에 대한 AMD의 답변이 되었습니다. 이 기사에서는 MI300X가 경쟁 제품들 중에서 돋보이는 점, 누구에게 적합한지, 그리고 잠재력을 어떻게 발휘하는지를 살펴보겠습니다.


아키텍처 및 주요 특징

CDNA 3 및 칩렛 디자인

MI300X는 병렬 계산에 최적화된 CDNA 3(Compute DNA) 아키텍처를 기반으로 하고 있습니다. 이는 구성 요소 분리를 통한 칩렛 디자인을 사용하는 AMD의 첫 번째 모델입니다:

- 공정: TSMC의 5nm(계산 핵심) + 6nm(I/O 및 캐시)

- 하이브리드 구조: CPU와 GPU를 하나의 패키지로 통합하여 지연 시간을 줄이는 APU 유사 설계

독특한 기능들

- ROCm 6.0: TensorFlow와 PyTorch를 지원하는 머신 러닝 및 HPC를 위한 오픈 플랫폼

- 행렬 코어: AI 훈련에 중요할 때 FP64, FP32 및 INT8 연산을 가속하는 전문 블록

- 인피니티 패브릭 3.0: 다른 가속기나 CPU와의 연결을 위한 576GB/s의 대역폭을 제공하는 버스


메모리: 빅데이터를 위한 속도와 용량

HBM3 + 192GB

MI300X는 192GB의 HBM3 메모리로 장착되어 있으며, 이는 2025년 가속기 중 기록적인 값입니다.

- 대역폭: 5.3TB/s

- 효율성: HBM2e에 비해 지연 시간을 15% 줄여, 수십억 개의 매개변수를 가진 신경망에 필수적입니다(예: GPT-5).

성능에 미치는 영향

- 대형 언어 모델: MI250X에 비해 훈련 속도가 40% 향상되었습니다.

- 과학적 시뮬레이션: 메모리 용량 덕분에 분자 동역학 문제를 해결하는 데 25% 더 적은 시간이 소요됩니다.


게임 성능: 주요 초점은 아님

왜 MI300X는 게이머를 위해 설계되지 않았는가?

이 가속기는 게임 렌더링을 위해 최적화되어 있지 않으며 RT 코어와 FidelityFX Super Resolution과 같은 기술 지원이 없습니다. 그러나 합성 테스트에서는:

- 4K 렌더링: Cyberpunk 2077에서 약 60 FPS(레이 트레이싱 없이 DirectX 12 에뮬레이션을 통해)

- 게임 GPU와의 비교: OpenCL 테스트에서 RTX 4080 수준이지만, 드라이버 제한으로 실질적인 게임 사용은 비효율적입니다.


전문 작업: MI300X가 빛나는 곳

AI 및 머신 러닝

- 모델 훈련: TensorFlow 테스트에서 NVIDIA H100보다 1.7배 더 빠릅니다(ImageNet 데이터 세트 사용).

- 인퍼런스: NLP 모델을 위한 초당 8500개의 요청 처리( H100의 6200개 대비).

3D 모델링 및 렌더링

- Blender Cycles: BMW 씬 렌더링에 48초 소요, A6000의 68초에 비해

- 소프트웨어: OpenCL 및 HIP을 통한 Autodesk Maya, SolidWorks 지원

과학적 계산

- 기후 모델링: H100보다 10% 더 빠르게 기후 변화 시뮬레이션

- CUDA 대 ROCm: CuDNN 및 NCCL을 포함한 90%의 CUDA 라이브러리가 ROCm으로 포팅되었습니다.


전력 소비 및 열 방출

TDP 750W: 강력함의 대가

- 냉각 권장 사항: 액체 냉각 필수 사용(예: Asetek 닫힌 순환액체 냉각 시스템) 또는 200 CFM 공기 흐름 서버 솔루션

- 케이스: 스탠드형 섀시만 허용(2U/4U), 개인용 PC는 적합하지 않음.


경쟁 제품과 비교

NVIDIA H200 대 MI300X

- 메모리: H200의 141GB HBM3에 비해 192GB의 MI300X.

- 전력 효율성: FP32에서 MI300X는 6.8 TFLOPS/W, H200은 6.2 TFLOPS/W

- 생태계: CUDA는 여전히 최적화된 애플리케이션 수에서 1위를 차지.

Intel Falcon Shores

- 하이브리드 아키텍처: Intel은 x86과 GPU를 결합하지만 FP64 속도에서 뒤처진다(AMD는 24 TFLOPS, Intel은 12 TFLOPS).


실용적인 조언

전원 공급 장치 및 호환성

- PSU: 최소 1200W의 80+ Platinum 인증 전원 공급 장치 필요.

- 플랫폼: 서버용 마더보드(AMD SP5, Intel LGA 4677)와만 호환

- 드라이버: ROCm 6.0은 Linux(우분투 24.04 LTS 또는 RHEL 9) 요구


장점과 단점

강점

- 뛰어난 클래스의 메모리 용량(192GB HBM3).

- 오픈 생태계 ROCm 지원.

- FP64 부하에 대한 높은 에너지 효율성.

단점

- 가격: $14,999부터 시작(H200의 $12,999에 비해 비쌈).

- Windows 지원이 제한적임.

- 전문적인 유지 관리 필요.


결론: MI300X는 누구에게 적합한가?

이 가속기는 다음을 위해 설계되었습니다:

- 기업 고객: 데이터 센터, AI 모델 훈련.

- 과학 기관: 기후 연구, 양자 화학.

- HPC 소프트웨어 개발자: ROCm과 CDNA 3에 맞춰 코드를 최적화할 준비가 된 사람들.

게이머, 프리랜서 디자이너 또는 소규모 비즈니스에게는 MI300X가 과도할 수 있으며, Radeon RX 8900 XT 또는 NVIDIA RTX 5090을 고려하는 것이 더 낫습니다. 그러나 차세대 ChatGPT를 개발하거나 열핵합 성능을 모델링하려 한다면, 2025년 AMD의 최고의 선택이 될 것입니다.


가격은 2025년 4월 기준입니다. 기업 고객을 위한 신규 장치의 소매 가격이 명시되어 있습니다.

기초적인

라벨 이름
AMD
플랫폼
Desktop
출시일
December 2023
모델명
Instinct MI300X
세대
Instinct
기본 클럭
1000MHz
부스트 클럭
2100MHz
버스 인터페이스
PCIe 5.0 x16

메모리 사양

메모리 크기
192GB
메모리 타입
HBM3
메모리 버스
?
메모리 버스 너비는 비디오 메모리가 한 클럭 주기 내에 전송할 수 있는 데이터의 비트 수를 의미합니다. 버스 너비가 크면 한 번에 전송되는 데이터 양이 많아지므로, 비디오 메모리의 중요한 매개 변수 중 하나입니다. 메모리 대역폭은 다음과 같이 계산됩니다: 메모리 대역폭 = 메모리 주파수 x 메모리 버스 너비 / 8. 따라서 메모리 주파수가 비슷한 경우, 메모리 버스 너비가 메모리 대역폭의 크기를 결정합니다.
8192bit
메모리 클럭
5200MHz
대역폭
?
메모리 대역폭은 그래픽 칩과 비디오 메모리 간의 데이터 전송 속도를 의미합니다. 이는 초당 바이트로 측정되며, 계산하는 공식은 다음과 같습니다: 메모리 대역폭 = 작동 주파수 × 메모리 버스 너비 / 8 비트입니다.
5300 GB/s

이론적 성능

텍스처 속도
?
"Texture fill rate"은 GPU가 1초에 픽셀에 매핑할 수 있는 텍스처 맵 요소 (텍셀)의 수를 나타냅니다. "텍스처 채움 속도"는 GPU가 1초에 단일 픽셀에 매핑할 수 있는 텍스처 맵 요소 (텍셀)의 수를 의미합니다.
1496 GTexel/s
FP16 (반 정밀도)
?
GPU 성능을 측정하는 중요한 지표 중 하나는 부동 소수점 연산 능력입니다. 반 정밀도 부동 소수점 숫자(16비트)는 낮은 정밀도가 허용되는 기계 학습과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다. 단 정밀도 부동 소수점 숫자(32비트)는 일반적인 멀티미디어 및 그래픽 처리 작업에 사용되며, 이중 정밀도 부동 소수점 숫자(64비트)는 넓은 숫자 범위와 높은 정확도를 요구하는 과학적 계산에 필요합니다.
1300 TFLOPS
FP64 (배 정밀도)
?
GPU 성능을 측정하는 중요한 지표 중 하나는 부동 소수점 연산 능력입니다. 반 정밀도 부동 소수점 숫자(16비트)는 낮은 정밀도가 허용되는 기계 학습과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다. 단 정밀도 부동 소수점 숫자(32비트)는 일반적인 멀티미디어 및 그래픽 처리 작업에 사용되며, 이중 정밀도 부동 소수점 숫자(64비트)는 넓은 숫자 범위와 높은 정확도를 요구하는 과학적 계산에 필요합니다.
81.7 TFLOPS
FP32 (float)
?
GPU 성능을 측정하는 중요한 지표는 부동 소수점 컴퓨팅 기능입니다. 단정밀도 부동 소수점 숫자(32비트)는 일반적인 멀티미디어 및 그래픽 처리 작업에 사용되는 반면, 배정밀도 부동 소수점 숫자(64비트)는 넓은 숫자 범위와 높은 정확도를 요구하는 과학 컴퓨팅에 필요합니다. 반정밀도 부동 소수점 숫자(16비트)는 낮은 정밀도가 허용되는 기계 학습과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다.
160.132 TFLOPS

여러 가지 잡다한

새딩 유닛
?
가장 기본적인 처리 단위는 스트리밍 프로세서(SP)이며, 여기서 특정 명령과 작업이 실행됩니다. GPU는 병렬 컴퓨팅을 수행하며, 즉 여러 개의 SP가 동시에 작업을 처리하는 것을 의미합니다. "가장 기본적인 처리 단위는 스트리밍 프로세서(SP)이며, 여기서 특정 명령과 작업이 실행됩니다. GPU는 병렬 컴퓨팅을 수행하며, 다수의 SP가 동시에 작업을 처리합니다."
19456
L1 캐시
16 KB (per CU)
L2 캐시
16MB
TDP
750W

벤치마크

FP32 (float)
점수
160.132 TFLOPS

다른 GPU와 비교

FP32 (float) / TFLOPS
166.668 +4.1%
83.354 -47.9%
68.248 -57.4%
60.838 -62%