FirePro S9170: 32 GB Speicher für AMDs neue Server-Grafikkarte

AMDs Grafikkarten der Serie FirePro S sind für den Server-Einsatz bestimmt. An der Spitze des Portfolios wird das knapp ein Jahr alte Modell S9150 von der FirePro S9170 abgelöst, ohne dass ersteres ausläuft. Die Hawaii-GPU bleibt gleich, dafür gibt es einen höheren Takt und mit 32 GByte gleich doppelt so viel Speicher.

Der Hersteller bewirbt die S9170 als „weltweit erste und schnellste Single-GPU-Server-Karte mit 32 GB“. Insbesondere in der Disziplin Double-precision GEneral Matrix-Matrix (DGEMM) soll die Server-Karte ihre Leistung ausspielen. Einsatzbeispiele sind Hochleistungsrechner (Supercomputer) für Industrie und Wissenschaft mit aufwendigen Datenanalysen und Simulationen. Dort spielt neben der Rechenleistung auch die Größe des Speichers eine tragende Rolle.

Bei Fließkommaberechnungen mit einfacher Präzision (Single Precision, kurz SP) soll die S9170 auf bis zu 5,24 TeraFLOPS kommen, bei doppelter Genauigkeit (Double Precision, kurz DP) stehen 2,62 TeraFLOPS im Datenblatt. Die S9150 wird somit um geringe drei bis vier Prozent überboten, die S9170 zieht mit dem Workstation-Pendant W9100 gleich. Die Leistungssteigerung beruht auf einer leichten Frequenzanhebung (etwa 930 MHz gegen 900 MHz), denn mit 2.816 ALUs kommt der gleiche Ausbau der Hawaii-GPU zum Einsatz. Ein weitaus größerer Vorsprung ist dagegen der von 16 auf 32 GByte aufgestockte GDDR5-Speicher mit ECC, womit AMD in diesem Segment die höchste Speichermenge stellt.

Mehr Speicher und ein höherer Takt bedeuten aber eine höhere Leistungsaufnahme, die sich in einer von 235 auf 275 Watt angehobenen TDP bemerkbar macht. Da Server in der Regel gut belüftet sind, wird weiterhin auf einen Lüfter auf den Dual-Slot-Karten verzichtet – die Komponenten werden somit semi-passiv gekühlt. Die Karten bieten zudem eine Option, die Leistungsaufnahme auf 235 Watt zu beschränken, wofür etwas Geschwindigkeit geopfert werden muss.

	AMD FirePro S9170	AMD FirePro S9150	AMD FirePro W9100	Nvidia Tesla K80	Nvidia Tesla K40
GPU (Architektur)	Hawaii (GCN)			2 × GK210	GK110B (Kepler)
ALUs	2.816			2 × 2.496	2.880
TFLOPS (SP)	5,24	5,07	5,24	5,6 (GPU-Boost: 8,74)	4,29 (GPU-Boost: 5)
TFLOPS (DP)	2,62	2,53	2,62	1,87 (GPU-Boost: 2,91)	1,43 (GPU-Boost: 1,66)
Speicherinterface	512 Bit			2 × 384 Bit	384 Bit
Speicher	32 GB GDDR5	16 GB GDDR5		2 × 12 GB GDDR5	12 GB GDDR5
Speicherbandbreite	320 GB/s			2 × 240 GB/s	288 GB/s
Max. Power	275 W	235 W	275 W	300 W	235 W
GFLOPS (DP) pro Watt	9,5	10,8	9,5	9,7*	7,1*
*bei GPU-Boost

Wie das Workstation-Modell W9100 kommt die neue S9170 auf 9,5 GigaFLOPS pro Watt. Rechenleistung und Effizienz lassen sich mit Nvidias Tesla-Pendants allerdings schwer vergleichen, da Nvidia inzwischen sowohl Werte bei Basistakt als auch bei angehobener GPU-Frequenz (Boost) angibt. Ob die maximale Boost-Frequenz dauerhaft gehalten wird, hängt von den thermischen Bedingungen ab. Ohne Boost ist AMDs Neuling bei der relevanten Double Precision schneller als das Nvidia-Flaggschiff Tesla K80 mit zwei Kepler-GPUs. Da die TDP die maximale Wärmeverlustleistung widerspiegelt, die bei Nvidia erst beim Boost erreicht werden dürfte, ist die Effizienz beim Basistakt schwer einzuschätzen.

Die FirePro S9150 hatte AMD zur Markteinführung mit höchster Effizienz ihrer Klasse beworben. Sie wird in dem Großrechner L‑CSC am GSI Helmholtz Center eingesetzt. Das System führt die zuletzt im November 2014 aktualisierte Green500-Liste der effizientesten Supercomputer an – in Kürze wird die Liste aktualisiert. Mit 10,8 GigaFLOPS (DP) pro Watt liegt die AMD-Karte deutlich vor Nvidias Tesla K40 mit maximal 7,1 GFLOPS/W. Dennoch sind Nvidias Tesla-Lösungen bislang unter den Superrechnern weiter verbreitet als AMDs FirePro.

Der Grund dafür, warum AMD in diesem Segment nicht die neue Fiji-GPU einsetzt und Nvidia nicht auf die großen Maxwell-Chips umschwenkt, liegt darin, dass diese Chips nicht für Berechnungen mit doppelter Genauigkeit konzipiert sind und eine wesentlich geringere Double-Precision-Leistung besitzen als ihre Vorläufer.

Die FirePro S9170 soll im laufenden Quartal ausgeliefert werden. Wie üblich in diesem Bereich werden Preise nicht offiziell kommuniziert. Das Schwestermodell FirePro S9150 wird im Preisvergleich für über 3.200 Euro gehandelt, die schnellere S9170 dürfte somit mehr kosten.