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AMD profite de l'été pour annoncer l'arrivée d'une nouvelle carte accélératrice dédiée aux serveurs : la FirePro S9170. Outre une puissance de calcul importante, celle-ci a la particularité d'embarquer pas moins de 32 Go de mémoire.

AMD propose pour rappel deux gammes principales de cartes professionnelles hautes performances. D'un côté la série W dédiée aux workstations et d'un autre la série S dédiée aux serveurs. AMD ne différencie par contre pas directement ses solutions en fonctions des usages comme peut le faire Nvidia avec les Quadro dédiées au graphisme professionnel et les Tesla au calcul haute performance (HPC).

Au niveau logiciel, les FirePro S peuvent ainsi profiter de toutes les optimisations logicielles et autres validations spécifiques aux applications graphiques. Les FirePro S se distinguent par contre au niveau du format. Elles sont refroidies passivement et dépourvues de sorties vidéo et sont donc en pratique plutôt orientées vers le HPC bien qu'elles puisse également être exploitées pour fournir des stations de travail virtuelles à travers le cloud ou un réseau interne.

Après la FirePro S9150 16 Go lancée l'été passé, AMD propose aujourd'hui une FirePro S9170 similaire si ce n'est qu'elle est cette fois équipée de plus de mémoire :


Avec une petite hausse de la fréquence du GPU Hawaii (exploité sur les Radeon R9 290X/390X), la puissance de calcul progresse de 3% et s'aligne sur celle de la FirePro W9100. Un changement plus pour la forme qu'autre chose, la seule réelle nouveauté étant à chercher du côté de l'espace mémoire qui est doublé. AMD profite pour cela de l'arrivée de la mémoire GDDR5 avec une densité de 8 Gb, soit 1 Go par puce. Un bus 512-bit couplé au mode clamshell de la GDDR5 (association de puces mémoire par paires) permet d'adresser 32 de ces puces pour un total de 32 Go, un nouveau record.

Nvidia annoncera probablement une évolution similaire avec la mémoire 8 Gb, mais ne pourra pas aller au-delà de 24 Go, son gros GPU actuel dédié au monde professionnel, le GK210 devant se contenter d'un bus 384-bit.

Si AMD ne fait pas appel à son dernier GPU en date, Fiji, c'est parce que celui-ci est actuellement limité à 4 Go de mémoire HBM, insuffisant sur le marché professionnel. Par ailleurs, le GPU Fiji est relativement lent en calcul double précision (1/16ème de la simple précision), un point qui est la force du GPU Hawaii, capable de traiter ces calculs à demi vitesse. De quoi proposer plus de 2.5 Tflops là où la Tesla K40 de Nvidia se contente plutôt de +/- 1.5 Tflops suivant le mode de Turbo qui a été activé (manuellement sur cette carte).

AMD précise par ailleurs qu'il ne s'agit pas que de gros chiffres théoriques et que le rendement est assez élevé avec 79% en DGEMM (multiplication de matrices), ce qui permet d'atteindre 2 Tflops sur les FirePro S9150 et S9170.

Ces débits soutenus sont également autorisés par un TDP très élevé. Il passe d'ailleurs de 235W pour la S9150 à 275W pour la S9170, ce qui demandera une capacité de refroidissement importante au niveau du serveur. Si cela pose problème, ou tout simplement pour gagner en efficacité énergétique, la S9170 pourra être configurée en mode 235W mais aura alors plus de mal à maintenir sa fréquence maximale lors du traitement de tâches lourdes.

Outre la puissance de calcul et la quantité de mémoire embarquée, AMD met en avant son support des standards ouverts tels qu'OpenCL 2.0 ou encore OpenMP 4.0 et OpenACC à travers un partenariat avec PathScale.

AMD annonce une disponibilité de la FirePro S9170 pour cet été avec une tarification proche de celle de la FirePro S9150 qui devrait donc tourner autour de 4000$. En plus de s'opposer aux solutions de Nvidia, elle devra également lutter contre les Xeon Phi d'Intel dont le prometteur Knights Landing ne devrait plus tarder.

Après les FirePro W9100 et W8100 en haut de gamme, AMD profite du Siggraph pour compléter la famille avec l'ajout de 4 nouveaux modèles.

La nouveauté la plus intéressante est la FirePro W7100 qui embarque un nouveau GPU nommé Tonga que nous venons de décrire ici sur base des premières informations disponibles. Comme pour l'ensemble des autres solutions annoncées aujourd'hui, AMD ne communique pas les spécifications exactes. Contrairement aux FirePro W9100 et W8100 dont c'est le point fort, le reste de la gamme n'est pas adapté au calcul en double précision.



La FirePro W7100 embarque donc un GPU Tonga interfacé en 256-bit. Il est équipé de 4 processeurs géométriques et de 1792 unités de calcul, de quoi atteindre 3.5 Tflops s'il est cadencé à 1 GHz, fréquence estimée mais non précisée par AMD. Ses 8 Go de GDDR5 sont par contre annoncés à 1250 MHz pour une bande passante de 160 Go/s ou 149 Gio/s. Par rapport à la FirePro W7000, dont le GPU Pitcairn affiche 2 triangles par cycle, 2.4 Tflops et 153.6 Go/s au compteur, la puissance de calcul et le débit des triangles progressent nettement. AMD met également en avant le passage de 4 à 8 Go et l'exploitation d'un moteur vidéo plus performant capable d'encoder en 1080p à plus de 300 fps. Au niveau des sorties, AMD a opté pour 4 DP 1.2 mais le GPU est capable de prendre en charge jusqu'à 6 écrans si un hub est exploité. Au niveau des écrans 4K, jusqu'à 3 pourront être exploités en SST 60 Hz.


Plus bas dans la gamme, la FirePro W5100 passe au GPU Bonaire alors que la W5000 était équipée d'un GPU Pitcairn fortement castré. Le nombre d'unité de calcul et le bus mémoire restent identiques mais la fréquence GPU progresse quelque peu, ce qui permet de passer de 1.3 à 1.4 Tflops. Bonaire se contente d'un bus mémoire de 128-bit contre 256-bit pour Pitcairn et la W5000, mais les 4 Go de mémoire GDDR5 de la W5100 passent par contre de 800 à 1500 MHz, ce qui permet d'afficher une bande passante presque identique (96 Go/s contre 102.4 Go/s). La FirePro propose 4 sorties DP 1.2 mais est capable de prendre en charge jusqu'à 6 écrans si un hub est exploité.


L'entrée de gamme passe enfin à la génération GCN avec les FirePro W4100 et W2100 qui remplacent avantageusement les très vieillissantes V3900 et V4900. La FirePro W4100 embarque un GPU Cape Verde équipé de 512 unités de calcul et associé à 2 Go de GDDR5 interfacés en 128-bit. Pour sa part, la FirePro W2100 repose sur le GPU Oland avec 384 unités de calcul et 2 Go de mémoire en 64-bit. La FirePro W4100 propose 4 sorties DP 1.2 alors que la FirePro W2100 s'en contente de 2.

La disponibilité des FirePro W5100, W4100 et W2100 est annoncée pour la rentrée alors qu'il faudra attendre un petit peu plus longtemps, probablement le 4ème trimestre, pour la FirePro W7100. A ce jour, AMD n'a communiqué aucun tarif pour ces cartes.


Enfin, AMD indique avoir entrepris les premières démarches en vue de l'exploitation de Mantle dans le domaine professionnel qui pourrait bien entendu profiter de cette API de bas niveau pour réduire le coût CPU, rendre la cohabitation des tâches de types graphique et calcul plus efficace et optimiser la gestion de la mémoire. Reste à voir si cette initiative se concrétisera…

C'est d'une manière inhabituelle, à travers le lancement d'une FirePro, qu'AMD vient de dévoiler un nouveau GPU : Tonga. Ce dernier, toujours fabriqué en 28nm, est destiné à remplacer à terme le GPU Tahiti avec une organisation interne remise au goût du jour, en "GCN 1.1" ou supérieure, et plus en accord avec son positionnement milieu de gamme.

En dehors des spécifications très basiques, AMD n'a communiqué que très peu de détails si ce n'est le passage à un débit géométrique de 4 triangles par cycle et l'intégration d'un moteur vidéo boosté. De quoi doubler les performances en tessellation par exemple, pour atteindre un même niveau que le plus gros GPU de la famille, Hawaii (R9 290). De toute évidence, AMD en a profité pour mettre à jour le processeur de commandes du GPU de manière à offrir le même niveau de fonctionnalités que celui de Bonaire et Hawaii avec notamment l'inclusion de 8 ACE pour gérer plusieurs flux de commandes en parallèle. Par ailleurs, l'absence de connecteur CrossFire pointe vers le support de la technologie XDMA introduite pour le multi-GPU avec Hawaii.


Le moteur vidéo maison, VCE, a été boosté. Il est désormais annoncé comme capable d'encoder du 1080p à 315 fps, soit à peu près 13x le débit nécessaire à l'encodage en temps réel en 24 fps. Le DPS audio TrueAudio est bien entendu intégré également.

La FirePro W7100 qui embarque le GPU Tonga est équipée de 1792 unités de calcul, ce qui correspond à 28 Compute Units, comme pour la version castrée du GPU Tahiti qui équipe les Radeon HD 7950 et R9 280. Il n'est cependant pas impossible que Tonga embarque quelques CU de plus. Par exemple 32 CU au total ? L'ensemble doit cependant se contenter d'un bus mémoire de 256-bit, contre 384-bit pour Tahiti, un point qui semble être le plus gros compromis fait par AMD pour réduire les coûts. Voici, sur base des informations actuelles et de suppositions logiques pour Tonga, un résumé de tous les GPU de la famille GCN :

Oland : GCN 1.0, 6 CU, 1 triangle par cycle, 8 ROP, L2 256 Ko, 128 bits
Cape Verde : GCN 1.0, 10 CU, 1 triangle par cycle, 16 ROP, L2 512 Ko, 128 bits
Bonaire : GCN 1.1, 14 CU, 2 triangles par cycle, 16 ROP, L2 512 Ko, 128 bits
Pitcairn : GCN 1.0, 20 CU, 2 triangles par cycle, 32 ROP, L2 512 Ko, 256 bits
Tonga : GCN 1.1, 28 ou 32 CU, 4 triangles par cycle, 32 ROP, L2 512 ou 1024 Ko, 256 bits
Tahiti : GCN 1.0, 32 CU, 2 triangles par cycle, 32 ROP, L2 768 Ko, 384 bits
Hawaii : GCN 1.1, 44 CU, 4 triangles par cycle, 64 ROP, L2 1024 Ko, 512 bits

Et en image pour les plus gros d'entre eux (dans le cas de Tonga nous avons représenté la possibilité qu'il intègre physiquement 28 CU ou 32 CU) :


[ Bonaire ]  [ Pitcairn ]  [ Tahiti ]  [ Tonga ]  [ Hawaii ]

AMD ne devrait de toute évidence plus tarder à annoncer une ou plusieurs Radeon équipée(s) de ce nouveau GPU Tonga (R9 285 ?). Si le GPU est lancé aujourd'hui en version FirePro, c'est d'une part parce que la disponibilité de celle-ci ne sera probablement pas immédiate et d'autre part probablement parce qu'AMD préfère ne pas se précipiter et écouler calmement les stocks des GPU Tahiti / Pitcairn qui sont voués à disparaître alors que Tonga devrait survivre lors du passage à la famille Radeon 300.

Après les FirePro W9100 et S9150, AMD annonce aujourd'hui une troisième déclinaison du GPU Hawaii dans sa gamme professionnelle. Avec un tarif revu à la baisse mais une puissance de calcul qui reste très élevée, la FirePro W8100 entend bien mettre la pression sur la concurrence.

Cette nouvelle W8100 est en quelque sorte la variante FirePro de la Radeon R9 290, dans le sens où son GPU est amputé de quelques unités de calcul par rapport à la FirePro W9100. AMD a également revu la fréquence GPU à la baisse et réduit la quantité de mémoire embarquée de 16 à 8 Go. De quoi réduire les coûts et surtout le TDP qui passe de 275W à 220W et facilitera ainsi l'intégration de la FirePro W8100 dans plus de systèmes.


La puissance de calcul reste cependant très élevée avec plus de 4 Tflops en simple précision et plus de 2 Tflops en double précision. Une approche qui tranche avec celle de Nvidia qui, sur sa gamme actuelle, ne propose son GPU le plus puissant que sur la Quadro K6000, reléguant directement la Quadro K5000 dans une classe inférieure, en partie pour créer de l'espace pour ses systèmes Maximus équipés d'une Quadro et d'un accélérateur Tesla dédié.

Cette stratégie de Nvidia offre l'opportunité à AMD de proposer une carte professionnelle polyvalente avec un rapport performances/prix largement supérieur. La Quadro K5000 fait ainsi pâle figure par rapport aux capacités de la FirePro W8100 et n'a pour elle que l'écosystème Nvidia et CUDA, qui lui donne des avantages exclusifs dans certaines applications. A noter cependant que Nvidia devrait rafraîchir sa gamme Quadro dans le courant de l'été et en profiter pour s'attaquer au trou béant entre les Quadro K5000 et K6000.


Avec des FirePro polyvalentes, AMD met en avant la flexibilité qui permet de mettre en place des systèmes équipés de 2, 3 ou 4 cartes, sans devoir faire le choix par exemple d'un accélérateur Tesla pour le calcul ou d'une Quadro pour le graphisme et l'affichage. Un système équipé de quatre FirePro W8100 ou W9100 pourra autant être exploité pour profiter des 8 ou 10 Tflops en calcul double précision que pour gérer l'affichage sur 16 écrans 4K (30 Hz).

Avec la certification AMD FirePro Ultra Workstation, AMD tente d'ailleurs d'aider ses partenaires à mettre en avant ce type de machines.