Instinct MI300A：全球首个融合计算APU 冲击二百亿亿次

如果说MI300X是传统GPU加速器的一次进化，MI300A就是一场革命了，CPU、GPU真正融合的方案目前只有AMD可以做到。

相比之下，NVIDIA Grace Hopper虽然也是CPU、GPU合体，但彼此是独立芯片，需要通过外部连接，放在一块PCB板上，层级上还差了一个档位。

Intel规划的融合方案Falcon Shores因为各方面原因已经暂时取消，短期内还是纯GPU，未来再冲击融合。

MI300A是全球首款面向AI、HPC的APU加速器，同时将Zen4 CPU、CDNA3 GPU整合在了一颗芯片之内，统一使用HBM3内存，彼此全部使用Infinity Fabric高速总线互联，从而大大简化了整体结构和编程应用。

这种统一架构有着多方面的突出优势：

一是统一内存，CPU、GPU彼此共享，无需重复拷贝传输数据，无需分开存储、处理。

二是共享无限缓存，数据传输更加简单、高效。

三是动态功耗均衡，无论算力上侧重CPU还是GPU，都可以即时调整，更有针对性，能效也更高。

四是简化编程，可以将CPU、GPU纳入统一编程体系，进行协同加速，无需单独进行编程调用。

MI300A有六个XCD模块，总计228个计算单元，另外两个在MI300X上属于XCD的位置换成了三个CCD，总计24个CPU核心，后者和第四代EPYC 9004系列的CCD一模一样，直接复用。

四个IOD、256MB无限缓存、八颗HBM3内存、3.5D封装则都是和MI300X完全一致，唯一区别就是HBM3内存从12H堆叠降至8H堆叠，单颗容量从24GB降至16GB，总容量为128GB，但这不影响带宽是同样的5.3TB/s。

晶体管总量1460亿个，其中XCD、CCD工艺都是5nm，IOD部分还是6nm，对外为独立的Socket封装接口。

性能方面，MI300A FP64矩阵/矢量、FP32矢量表现都是HJ100的1.8倍(都不支持FP32矩阵)，TF32、FP16、BF16、FP8、INT8则都是旗鼓相当。

其中，FP64矩阵、FP32/矢量性能都是122.6TFlops，FP64矢量性能则是61.3TFlops，都相当于MI300X的75％。

TF32性能493.0TFlops，FP16、BF16性能980.6TFlops，FP8、INT8性能1961.2TFlops，同样也是MI300X的75％。

为什么都是75％？因为XCD模块少了1/4，GPU核心自然就减少了1/4，换言之这里都是GPU性能，没有包括CPU部分。

MI300A的整体功耗在550-760W范围内，具体看频率的不同规格设定。

对比H100，MI300A只需550W功耗就能在OpenFOAM高性能计算测试中取得多达4倍的优势，不同实际应用中可领先10-20％。

对比最新的GH200，MI300A 760W峰值功耗下的能效优势，更可以达到2倍。

MI300A已经在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的新一代超级计算机El Capitan中安装。

它的设计目标是成为全球第一套200亿亿次超算，这也是第二套基于AMD平台的百亿亿次级超算。

MI300A的OEM和方案合作伙伴阵容也在不断扩大，目前已有慧与、Eviden(隶属法国Atos)、技嘉、超微。

其中，慧与EX255a是首个基于MI300A的超算加速器刀片服务器，将于2024年初上市。

目前，AMD Instinct系列加速器已经在众多企业、高校、科研机构得到应用，尤其是在超级计算机领域初露峥嵘，11月份发布的最新一期超算500排行榜上拿下了前25名的5个席位，比如第一名的美国橡树岭国家实验室Frontier、第五名的芬兰LUMI，都应用了MI250X。

同时，Instinct加速器还占据了绿色超算500排行榜上前10名中的7个席位，包括6个MI250X、1个MI210，其中Frontier TDS第二、LUMI第三，足可见其高能效。

这也是AMD 30x25目标的一个重要节点——AMD致力于在2020-2025年间将服务器处理器、AI/HPC加速器的能效提升多达30倍。